Tabla de Contenidos
Khối lượng nguyên tử và số khối hoặc số khối là hai khái niệm thường bị nhầm lẫn. Lý do đằng sau sự nhầm lẫn là đối với hầu hết các nguyên tố, giá trị của khối lượng nguyên tử và số khối rất giống nhau, đặc biệt nếu khối lượng nguyên tử được làm tròn thành một số nguyên. Tuy nhiên, cả hai thuật ngữ đại diện cho các khái niệm khác nhau liên quan đến các nguyên tử.
Hãy bắt đầu với việc xác định từng cái một cách riêng biệt và sau đó giải thích sự khác biệt.
khối lượng nguyên tử là gì?
Như tên gọi của nó, khối lượng nguyên tử đại diện cho khối lượng của một nguyên tử đơn lẻ của một nguyên tố hóa học nhất định . Nói cách khác, nó đại diện cho lượng vật chất mà một nguyên tử chứa .
Mỗi nguyên tử có một khối lượng nguyên tử đặc trưng đến từ tổng khối lượng của tất cả các hạt hạ nguyên tử cấu thành nên nó, chẳng hạn như proton, neutron và electron. Khối lượng này hoàn toàn giống nhau đối với tất cả các nguyên tử của một đồng vị cụ thể của một nguyên tố hóa học nhất định.
Ví dụ, tất cả các nguyên tử đồng vị carbon-12 có khối lượng nguyên tử là 12 amu và tất cả các nguyên tử đồng vị carbon-13 có khối lượng nguyên tử là 13,00335 amu.
Số khối là gì?
Số khối của một nguyên tử tương ứng với tổng số nucleon chứa trong hạt nhân của nó. Nói cách khác, nó là tổng số proton và neutron của nó và thường được biểu thị bằng chữ A .
Số lượng proton xác định tính chất hóa học của một nguyên tử. Con số này xác định loại nguyên tử đó là gì (hydro, heli, oxy, v.v.), đó là lý do tại sao nó được gọi là số nguyên tử và được biểu thị bằng chữ Z.
Mặt khác, số lượng neutron trong hạt nhân nguyên tử được biểu thị bằng chữ cái n . Theo cách này, chúng ta có thể viết phương trình sau cho số khối:
Ví dụ
Giả sử bạn được yêu cầu xác định số hiệu nguyên tử của một nguyên tử liti chứa 4 nơtron trong hạt nhân.
Giải pháp:
Z = 3 (vì 3 là số nguyên tử của liti)
n = 4 (vì nó có 4 nơtron) nên
Vậy số khối của nguyên tử liti này sẽ là 7.
Sự khác biệt giữa khối lượng nguyên tử và số khối
| Khối lượng nguyên tử hoặc trọng lượng nguyên tử | Số khối (A) | |
| Ý tưởng | Khối lượng nguyên tử đại diện cho khối lượng của một nguyên tử. | Số khối đại diện cho tổng số proton và neutron trong hạt nhân của một nguyên tử. |
| các đơn vị | Các đơn vị khối lượng như: Đơn vị khối lượng nguyên tử (amu), kilogam, pound, v.v. | đại lượng không thứ nguyên (nó là một số thuần túy, không có đơn vị) |
| loại số | Xác định số thập phân bằng thực nghiệm. | Số nguyên được xác định bằng cách cộng số hiệu nguyên tử với số nơtron trong hạt nhân nguyên tử. |
| Sự thay đổi trong thời gian | Được xác định bằng thực nghiệm, khối lượng nguyên tử thường thay đổi theo thời gian khi các nhà khoa học thu được các phép đo chính xác hơn hoặc thu được dữ liệu về độ phong phú đồng vị mới. | Chúng không thay đổi theo thời gian vì các nguyên tử chỉ có thể có một số nguyên các proton và neutron. Một khi những con số đó được xác định, chúng không thay đổi. |
| Các ứng dụng | Nó chủ yếu được sử dụng trong tính toán cân bằng hóa học. | Nó chủ yếu được sử dụng để xác định các đồng vị khác nhau của một nguyên tố. |
| đại diện | Nó thường được biểu diễn bằng ký hiệu MA hoặc PA với ký hiệu của phần tử là chỉ số dưới. Ví dụ: PA Fe đại diện cho trọng lượng nguyên tử của nguyên tử sắt. | Nó được biểu diễn theo hai cách: 1.- Là số mũ bên trái ký hiệu hóa học của nguyên tố. Ví dụ: 14 C. 2.- Là số đứng bên phải kí hiệu hoá học đứng trước dấu gạch nối. Ví dụ: C-14 |
Ví dụ để minh họa sự khác biệt giữa số nguyên tử và khối lượng nguyên tử
Mỗi nguyên tố có một loạt các đồng vị được trộn lẫn tự nhiên với nhau trong tất cả các mẫu của nguyên tố đó. Ví dụ: nếu chúng ta lấy một mẫu, chẳng hạn như 1 gam carbon, trong số hàng triệu triệu nguyên tử hiện có sẽ có ít nhất 4 đồng vị khác nhau. Mỗi nguyên tử của mỗi đồng vị sẽ có khối lượng nguyên tử riêng và số nguyên tử riêng, chúng sẽ khác nhau, như có thể thấy trong bảng sau.
| z | KHÔNG | ĐẾN | Khối lượng nguyên tử | Sự phong phú (%) | |
| cacbon-11 | 6 | 5 | mười một | 11.0114336 amu | dấu vết |
| cacbon-12 | 6 | 6 | 12 | 12 giờ sáng | »98.9 |
| cacbon-13 | 6 | 7 | 13 | 13.0033548 amu | »1,1 |
| Cacbon-14 | 6 | số 8 | 14 | 14.0032420 amu | dấu vết |
Như có thể thấy trong bảng, tất cả các đồng vị có cùng số hiệu nguyên tử (6) vì chúng đều là nguyên tử của cùng một nguyên tố, đó là cacbon. Tuy nhiên, chúng có số nơtron, số khối và khối lượng nguyên tử khác nhau.
Ngoại lệ đối với quy tắc
Trường hợp đồng vị carbon 12 là một ngoại lệ đối với quy tắc số nguyên tử và khối lượng nguyên tử luôn khác nhau về số lượng. Trên thực tế, như bạn có thể thấy trong bảng trước, cả hai đều có giá trị chính xác là 12.
Điều này là do thang khối lượng nguyên tử đã được xác định trong nhiều năm dựa trên khối lượng nguyên tử của carbon-12, được gán giá trị bằng 12 đơn vị khối lượng nguyên tử. Tất cả các khối lượng nguyên tử khác được đo tương đối với khối lượng này. Nói cách khác, khối lượng của carbon-12 là khối lượng duy nhất trong tất cả các khối lượng nguyên tử không được xác định bằng thực nghiệm, mà được xác định theo định nghĩa .
Nhận xét cuối cùng về khối lượng nguyên tử
Một thuật ngữ liên quan khác cũng bị nhầm lẫn với cả khối lượng nguyên tử và số hiệu nguyên tử là khối lượng nguyên tử trung bình của một nguyên tố . Trên thực tế, khi đại đa số mọi người (bao gồm cả các nhà hóa học) nói về khối lượng nguyên tử, họ thực sự đang đề cập đến khối lượng nguyên tử trung bình. Khối lượng này là những gì chúng ta thực sự tìm thấy trong bảng tuần hoàn và đại diện cho khối lượng trung bình của tất cả các đồng vị tự nhiên của một nguyên tố nhất định.
