Tabla de Contenidos
Masa atomică și numărul de masă sau numărul de masă sunt două concepte care sunt frecvent confundate. Motivul din spatele confuziei este că, pentru majoritatea elementelor, valorile masei atomice și ale numărului de masă sunt foarte asemănătoare, mai ales dacă masa atomică este rotunjită la un număr întreg. Cu toate acestea, ambii termeni reprezintă concepte diferite legate de atomi.
Să începem cu definirea fiecăruia separat și apoi să explicăm diferențele.
Ce este masa atomică?
După cum sugerează și numele, masa atomică reprezintă masa unui singur atom al unui anumit element chimic . Cu alte cuvinte, reprezintă cantitatea de materie pe care o conține un atom .
Fiecare atom are o masă atomică caracteristică care provine din suma maselor tuturor particulelor subatomice care îl compun, cum ar fi protonii, neutronii și electronii. Această masă este exact aceeași pentru toți atomii unui anumit izotop al unui anumit element chimic.
De exemplu, toți atomii de izotopi de carbon-12 au o masă atomică de 12 amu, iar toți atomii de izotopi de carbon-13 au o masă atomică de 13,00335 amu.
Care este numărul de masă?
Numărul de masă al unui atom corespunde numărului total de nucleoni pe care îi conține în nucleul său. Cu alte cuvinte, este suma numărului său de protoni și neutroni și este de obicei reprezentată de litera A.
Numărul de protoni determină proprietățile chimice ale unui atom. Acest număr determină ce tip de atom este (hidrogen, heliu, oxigen etc.), motiv pentru care se numește număr atomic și este reprezentat de litera Z.
Pe de altă parte, numărul de neutroni din nucleul unui atom este reprezentat de litera n . În acest fel, putem scrie următoarea ecuație pentru numărul de masă:
Exemplu
Să presupunem că vi se cere să determinați numărul atomic al unui atom de litiu care conține 4 neutroni în nucleul său.
Soluţie:
Z = 3 (deoarece 3 este numărul atomic al litiului)
n = 4 (pentru că are 4 neutroni), deci
Deci numărul de masă al acestui atom de litiu va fi 7.
Diferențele dintre masa atomică și numărul de masă
| Masa atomică sau greutatea atomică | Numărul de masă (A) | |
| Concept | Masa atomică reprezintă masa unui singur atom. | Numărul de masă reprezintă numărul total de protoni și neutroni din nucleul unui atom. |
| unitati | Unități de masă precum: Unități de masă atomică (amu), kilograme, lire etc. | cantitate adimensională (este un număr pur, fără unități) |
| tip de număr | Număr zecimal determinat experimental. | Număr întreg determinat prin adăugarea numărului atomic la numărul de neutroni din nucleul unui atom. |
| Variație în timp | Fiind determinate experimental, masele atomice se schimbă adesea în timp pe măsură ce oamenii de știință obțin măsurători mai precise sau se obțin date noi de abundență izotopică. | Ele nu se schimbă în timp, deoarece atomii pot avea doar un număr întreg de protoni și neutroni. Odată ce aceste numere sunt determinate, ele nu se schimbă. |
| Aplicații | Este utilizat în principal în calculele stoichiometrice. | Este folosit în principal pentru a identifica diferiții izotopi ai unui element. |
| Reprezentare | Este de obicei reprezentat de simbolul MA sau PA cu simbolul elementului ca indice. Exemplu: PA Fe reprezintă greutatea atomică a atomului de fier. | Este reprezentat în două moduri: 1.- Ca exponent în stânga simbolului chimic al elementului. Exemplu: 14 C. 2.- Ca un număr în dreapta simbolului chimic precedat de o cratimă. Exemplu: C-14 |
Exemple pentru a ilustra diferența dintre numărul atomic și masa atomică
Fiecare element are o serie de izotopi care sunt amestecați în mod natural între ei în toate probele din acel element. De exemplu, dacă luăm o probă de, să zicem, 1 gram de carbon, printre milioanele și milioanele de atomi prezenți vor fi cel puțin 4 izotopi diferiți. Fiecare atom al fiecărui izotop va avea propria sa masă atomică și propriul său număr atomic, care vor fi diferite unul de celălalt, așa cum se poate vedea în tabelul următor.
| z | Nu | LA | Masă atomică | Abundență (%) | |
| carbon-11 | 6 | 5 | unsprezece | 11,0114336 amu | urme |
| carbon-12 | 6 | 6 | 12 | 12 amu | »98.9 |
| carbon-13 | 6 | 7 | 13 | 13,0033548 amu | »1,1 |
| Carbon-14 | 6 | 8 | 14 | 14,0032420 amu | urme |
După cum se poate observa în tabel, toți izotopii au același număr atomic (6), deoarece toți sunt atomi ai aceluiași element, adică carbon. Cu toate acestea, au numere diferite de neutroni, număr de masă și masă atomică.
Excepția de la regulă
Cazul izotopului de carbon 12 este o excepție de la regula conform căreia numărul atomic și masa atomică sunt întotdeauna cantități diferite. De fapt, după cum ați putut vedea în tabelul anterior, ambele valorează exact 12.
Acest lucru se datorează faptului că scara maselor atomice a fost definită de ani de zile pe baza masei atomice a carbonului-12, căreia i s-a atribuit o valoare de 12 unități de masă atomică. Toate celelalte mase atomice au fost măsurate în raport cu această masă. Cu alte cuvinte, masa de carbon-12 este singura dintre toate masele atomice care nu este determinată experimental, ci mai degrabă stabilită prin definiție .
Comentariu final despre masa atomică
Un alt termen înrudit care este, de asemenea, confundat cu masa atomică și numărul atomic este masa atomică medie a unui element . De fapt, atunci când marea majoritate a oamenilor (inclusiv chimiștii) vorbesc despre masa atomică, ei se referă cu adevărat la masa atomică medie. Această masă este ceea ce găsim de fapt în tabelul periodic și reprezintă media maselor tuturor izotopilor naturali ai unui anumit element.
