ความแตกต่างระหว่างมวลอะตอมและเลขมวล

มวลอะตอมและเลขมวลหรือเลขมวลเป็นสองแนวคิดที่มักสับสน เหตุผลที่ทำให้เกิดความสับสนคือ ค่าของมวลอะตอมและเลขมวลของธาตุส่วนใหญ่ใกล้เคียงกันมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมวลอะตอมถูกปัดเศษเป็นจำนวนเต็ม อย่างไรก็ตาม คำศัพท์ทั้งสองแสดงถึงแนวคิดที่แตกต่างกันเกี่ยวกับอะตอม

เริ่มต้นด้วยการกำหนดแต่ละรายการแยกกันแล้วอธิบายความแตกต่าง

มวลอะตอมคืออะไร?

ตามชื่อของมันมวลอะตอมแสดงถึงมวลของอะตอมเดี่ยวของธาตุเคมีบางชนิด กล่าวอีกนัยหนึ่งมันแสดงถึงจำนวนสสารที่อะตอมมีอยู่

อะตอมแต่ละอะตอมมีมวลอะตอมที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งมาจากผลรวมของมวลของอนุภาคย่อยของอะตอมทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นอะตอม เช่น โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน มวลนี้เท่ากันทุกประการสำหรับอะตอมทั้งหมดของไอโซโทปเฉพาะขององค์ประกอบทางเคมีบางอย่าง

ตัวอย่างเช่น อะตอมทั้งหมดของไอโซโทปคาร์บอน-12 มีมวลอะตอม 12 amu และอะตอมทั้งหมดของไอโซโทปคาร์บอน-13 มีมวลอะตอม 13.00335 amu

เลขมวลคืออะไร?

เลขมวลของอะตอมสอดคล้องกับจำนวนนิวคลีออนทั้งหมดที่มีในนิวเคลียส กล่าวอีกนัยหนึ่ง คือผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอน และมักจะเขียนแทนด้วยตัวอักษรA

จำนวนโปรตอนกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของอะตอม เลขนี้กำหนดประเภทของอะตอม (ไฮโดรเจน ฮีเลียม ออกซิเจน ฯลฯ) ซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่าเลขอะตอม และแทนด้วยตัวอักษรZ

ในทางกลับกัน จำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอมจะแสดงด้วยตัวอักษรn ด้วยวิธีนี้ เราสามารถเขียนสมการต่อไปนี้สำหรับเลขมวลได้:

ตัวอย่าง

สมมติว่าคุณถูกขอให้ระบุเลขอะตอมของอะตอมลิเธียมที่มีนิวตรอน 4 ตัวในนิวเคลียส

สารละลาย:

Z = 3 (เพราะ 3 คือเลขอะตอมของลิเธียม)

n = 4 (เพราะมี 4 นิวตรอน) ดังนั้น

ดังนั้นเลขมวลของอะตอมลิเธียมจะเท่ากับ 7

ความแตกต่างระหว่างมวลอะตอมและเลขมวล

ตัวอย่างแสดงความแตกต่างระหว่างเลขอะตอมและมวลอะตอม

แต่ละองค์ประกอบมีชุดของไอโซโทปที่ผสมกันโดยธรรมชาติในตัวอย่างทั้งหมดของธาตุนั้น ตัวอย่างเช่น หากเรายกตัวอย่างคาร์บอน 1 กรัม ท่ามกลางอะตอมนับล้านๆ อะตอม จะมีไอโซโทปที่แตกต่างกันอย่างน้อย 4 ไอโซโทป แต่ละอะตอมของแต่ละไอโซโทปจะมีมวลอะตอมและเลขอะตอมของตัวเองซึ่งจะแตกต่างกันดังตารางต่อไปนี้

ดังที่เห็นในตาราง ไอโซโทปทั้งหมดมีเลขอะตอมเท่ากัน (6) เนื่องจากเป็นอะตอมของธาตุเดียวกัน นั่นคือ คาร์บอน อย่างไรก็ตาม พวกมันมีเลขนิวตรอน เลขมวล และมวลอะตอมต่างกัน

ข้อยกเว้นของกฎ

กรณีของไอโซโทปของคาร์บอน 12 เป็นข้อยกเว้นของกฎที่ว่าเลขอะตอมและมวลอะตอมเป็นปริมาณที่แตกต่างกันเสมอ ในความเป็นจริง อย่างที่คุณเห็นในตารางก่อนหน้านี้ ทั้งคู่มีค่าเท่ากับ 12

ทั้งนี้เนื่องจากมาตราส่วนมวลอะตอมถูกกำหนดมาเป็นเวลาหลายปีโดยอิงตามมวลอะตอมของคาร์บอน-12 ซึ่งกำหนดค่าเป็น 12 หน่วยมวลอะตอม มวลอะตอมอื่น ๆ ทั้งหมดถูกวัดโดยเทียบกับมวลนี้ กล่าวอีกนัยหนึ่งมวลของคาร์บอน-12 เป็นมวลอะตอมเพียงมวลเดียวที่ไม่ได้ถูกกำหนดโดยการทดลอง แต่ถูกกำหนดขึ้นตามคำนิยาม

ความคิดเห็นสุดท้ายเกี่ยวกับมวลอะตอม

คำศัพท์ที่เกี่ยวข้องอีกคำหนึ่งที่สับสนกับทั้งมวลอะตอมและเลขอะตอมก็คือมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ ในความเป็นจริง เมื่อคนส่วนใหญ่ (รวมถึงนักเคมี) พูดถึงมวลอะตอม พวกเขาหมายถึงมวลอะตอมเฉลี่ยจริงๆ มวลนี้เป็นสิ่งที่เราพบในตารางธาตุและแสดงถึงค่าเฉลี่ยของมวลของไอโซโทปธรรมชาติทั้งหมดของธาตุหนึ่งๆ