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원자 질량과 질량수 또는 질량수는 자주 혼동되는 두 가지 개념입니다. 혼동의 이유는 대부분의 원소에서 원자 질량과 질량수가 매우 유사하기 때문입니다. 특히 원자 질량을 정수로 반올림하면 더욱 그렇습니다. 그러나 두 용어는 원자와 관련된 다른 개념을 나타냅니다.
먼저 각각을 개별적으로 정의한 다음 차이점을 설명하겠습니다.
원자 질량이란 무엇입니까?
그 이름에서 알 수 있듯이 원자 질량은 특정 화학 원소의 단일 원자 질량을 나타냅니다 . 즉, 원자가 포함하는 물질의 양을 나타냅니다 .
각 원자는 양성자, 중성자 및 전자와 같이 원자를 구성하는 모든 아원자 입자의 질량 합계에서 나오는 특징적인 원자 질량을 가지고 있습니다. 이 질량은 특정 화학 원소의 특정 동위 원소의 모든 원자에 대해 정확히 동일합니다.
예를 들어, 모든 탄소-12 동위 원소 원자의 원자 질량은 12 amu이고 모든 탄소-13 동위 원소 원자의 원자 질량은 13.00335 amu입니다.
질량 수는 무엇입니까?
원자의 질량수는 원자핵에 포함된 총 핵자 수에 해당합니다. 즉, 양성자와 중성자 수의 합이며 일반적으로 문자 A 로 표시됩니다 .
양성자의 수는 원자의 화학적 특성을 결정합니다. 이 숫자는 원자의 유형(수소, 헬륨, 산소 등)을 결정하므로 원자 번호라고 하며 문자 Z 로 표시됩니다.
반면에 원자핵의 중성자 수는 문자 n 으로 표시됩니다 . 이런 식으로 질량 수에 대해 다음 방정식을 작성할 수 있습니다.
예
핵에 4개의 중성자를 포함하는 리튬 원자의 원자 번호를 결정하라는 요청을 받았다고 가정합니다.
해결책:
Z = 3(3은 리튬의 원자 번호이기 때문에)
n = 4(중성자가 4개이므로)
따라서 이 리튬 원자의 질량수는 7이 됩니다.
원자 질량과 질량 수의 차이
| 원자 질량 또는 원자량 | 질량수(A) | |
| 개념 | 원자 질량은 단일 원자의 질량을 나타냅니다. | 질량수는 원자핵에 있는 양성자와 중성자의 총 수를 나타냅니다. |
| 단위 | 원자 질량 단위(amu), 킬로그램, 파운드 등과 같은 질량 단위 | 무차원 양(단위가 없는 순수한 숫자) |
| 숫자 유형 | 실험적으로 결정된 십진수. | 원자핵의 중성자 수에 원자 번호를 더하여 결정되는 정수. |
| 시간의 변화 | 실험적으로 결정된 원자 질량은 과학자들이 보다 정확한 측정값을 얻거나 새로운 동위원소 풍부도 데이터를 얻음에 따라 시간이 지남에 따라 종종 변경됩니다. | 원자는 정수의 양성자와 중성자만 가질 수 있기 때문에 시간이 지나도 변하지 않습니다. 이러한 숫자가 결정되면 변경되지 않습니다. |
| 애플리케이션 | 주로 화학양론적 계산에 사용됩니다. | 주로 원소의 다른 동위 원소를 식별하는 데 사용됩니다. |
| 대표 | 일반적으로 요소의 기호를 아래 첨자로 사용하여 기호 MA 또는 PA로 표시됩니다. 예: PA Fe는 철 원자의 원자량을 나타냅니다. | 그것은 두 가지 방식으로 표현됩니다: 1.- 원소의 화학 기호 왼쪽에 지수로. 예: 14 C. 2.- 앞에 하이픈이 있는 화학 기호 오른쪽의 숫자. 예: C-14 |
원자 번호와 원자 질량의 차이를 설명하는 예
각 원소에는 해당 원소의 모든 샘플에서 자연적으로 서로 혼합되는 일련의 동위원소가 있습니다. 예를 들어, 1g의 탄소 샘플을 채취하면 존재하는 수백만 개의 원자 중 적어도 4개의 다른 동위원소가 있을 것입니다. 각 동위 원소의 각 원자는 다음 표에서 볼 수 있듯이 고유한 원자 질량과 고유한 원자 번호를 가지며 서로 다릅니다.
| 지 | 아니요 | 에게 | 원자 질량 | 풍요(%) | |
| 탄소-11 | 6 | 5 | 열하나 | 11.0114336 아뮤 | 흔적 |
| 탄소-12 | 6 | 6 | 12 | 오전 12시 | »98.9 |
| 탄소-13 | 6 | 7 | 13 | 13.0033548 아뮤 | »1,1 |
| 탄소-14 | 6 | 8 | 14 | 14.0032420amu | 흔적 |
표에서 알 수 있듯이 모든 동위 원소는 같은 원소, 즉 탄소의 원자이기 때문에 모두 같은 원자 번호(6)를 가집니다. 그러나 그들은 중성자 수, 질량 수 및 원자 질량이 다릅니다.
규칙의 예외
탄소 12 동위 원소의 경우는 원자 번호와 원자 질량이 항상 다른 양이라는 규칙의 예외입니다. 실제로 이전 표에서 볼 수 있듯이 둘 다 정확히 12의 가치가 있습니다.
탄소-12의 원자량을 기준으로 수년 동안 원자량의 척도가 정의되어 12원자질량단위의 값이 할당되었기 때문이다. 다른 모든 원자 질량은 이 질량을 기준으로 측정되었습니다. 즉, 탄소-12의 질량은 실험적으로 결정되지 않고 정의에 의해 확립되는 모든 원자 질량 중 유일한 것입니다 .
원자량에 대한 최종 의견
원자 질량 및 원자 번호와 혼동되는 또 다른 관련 용어는 원소의 평균 원자 질량 입니다 . 사실, 대다수의 사람들(화학자 포함)이 원자 질량에 대해 이야기할 때 그들은 실제로 평균 원자 질량을 언급하고 있습니다. 이 질량은 우리가 주기율표에서 실제로 발견한 것이며 특정 원소의 모든 자연 동위원소 질량의 평균을 나타냅니다.
