Diferența cheie dintre greutatea atomică și masa atomică este că greutatea atomică este greutatea medie a unui element, în raport cu toți izotopii săi și abundența lor relativă, dar masa atomică este masa unui singur atom.
Majoritatea oamenilor folosesc termenii de masă atomică și greutate atomică în mod interschimbabil. Cu toate acestea, au semnificații diferite și provoacă o eroare semnificativă în calculele materialelor în vrac dacă luăm acești doi termeni ca unul singur.
Ce este greutatea atomică?
Greutatea atomică este greutatea medie a unui element, în raport cu toți izotopii săi și abundența lor relativă. De cele mai multe ori, elementele chimice au izotopi; izotopii sunt forme diferite ale aceluiași element chimic. Izotopii au același număr de protoni (ceea ce îi face să aparțină aceluiași element chimic) și un număr diferit de neutroni în nucleul atomic. Există procente diferite de izotopi diferiți care apar în natură. Trebuie să luăm în considerare masele atomice ale tuturor izotopilor și procentele acestora atunci când obținem greutatea atomică a unui element chimic. Acolo, putem calcula masa medie folosind masele atomice ale fiecărui izotop pentru a obține greutatea atomică. Greutatea atomică pe care o vedem în tabelul periodic este calculată în funcție de acest fenomen.
Putem folosi următorii doi pași pentru acest calcul;
- În primul rând, convertiți procentele în valori zecimale împărțindu-le cu 100.
- În continuare, înmulțiți masele atomice ale fiecărui izotop din aceste valori zecimale în consecință.
- La sfârșit, adună răspunsurile pentru a obține răspunsul final.
Video 1: Calcularea greutății atomice
Exemplu: Să presupunem că avem 98% din izotopul C-12 și 2% din izotopul C-13 în natură. Să calculăm greutatea atomică a carbonului folosind masele atomice ale acestor izotopi.
- Conversia în valori zecimale:
- Valoarea zecimală pentru procentul de C-12 este 0,98 (obținută prin împărțirea 98 la 100).
- Valoarea zecimală pentru procentul de C-13 este 0,02 (obținută prin împărțirea a 2 la 100).
- Înmulțirea maselor atomice ale fiecărui izotop din valorile zecimale:
- 12 x 0,98=11,76
- 13 x 0,02=0,26
- Adăugarea de răspunsuri împreună pentru a obține răspunsul final:
76 + 0,26=12,02
În cele din urmă, putem obține greutatea atomică a elementului chimic carbon ca 12,02 amu (unități de masă atomică). Mai mult, putem numi acest termen „masă atomică relativă”, deoarece este o medie a maselor atomice reale de izotopi.
Ce este masa atomică?
Atomii conțin în principal protoni, neutroni și electroni. Masa atomică este pur și simplu masa unui atom. Cu alte cuvinte, este colecția de mase ale tuturor neutronilor, protonilor și electronilor dintr-un singur atom, în special, atunci când atomul nu se mișcă (masă în repaus). Luăm doar masa de repaus, deoarece, conform principiilor fundamentale ale fizicii, atunci când atomii se mișcă cu o viteză foarte mare, masele cresc. Cu toate acestea, masa electronilor este considerabil foarte mică în comparație cu masele protonilor și neutronilor. Prin urmare, putem spune că contribuția electronilor la o masă atomică este mai mică. Prin urmare, putem neglija masa unui electron atunci când calculăm masa atomică. Mai presus de toate, diferiți izotopi au mase atomice diferite, deși aparțin aceluiași element chimic, deoarece au un număr diferit de neutroni.
Figura 01: Putem folosi masele de protoni, neutroni și electroni ale unui atom pentru a calcula masa atomică
În plus, masele atomilor sunt extrem de mici, așa că nu le putem exprima în unități normale de masă, cum ar fi grame sau kilograme. Pentru scopurile noastre, folosim o altă unitate numită unitate de masă atomică (amu) pentru a măsura masa atomică. În mod similar, 1 unitate de masă atomică este a douăsprezecea parte din masa unui izotop C-12. Când împărțim o masă a unui atom de masa a douăsprezecea parte din masa unui izotop C-12, putem obține masa lui relativă. Totuși, în utilizarea generală când spunem masa atomică relativă a unui element, ne referim la greutatea atomică a acestora (pentru că o calculăm luând în considerare toți izotopii).
Care este diferența dintre greutatea atomică și masa atomică?
De cele mai multe ori folosim termenii greutate atomică și masă atomică la fel. Cu toate acestea, acești doi termeni diferă unul de celăl alt în principal în funcție de definiție. Prin urmare, mergând după definiție, diferența cheie între greutatea atomică și masa atomică este că greutatea atomică este greutatea medie a unui element, în raport cu toți izotopii săi și abundența lor relativă, în timp ce masa atomică este masa unui singur atom..
În plus, putem identifica o altă diferență importantă între greutatea atomică și masa atomică luând în considerare modul de calcul al fiecărei valori; ar trebui să calculăm greutatea atomică folosind abundența procentuală a tuturor izotopilor unui element chimic din natură, în timp ce putem calcula masa atomică pur și simplu adunând masele de protoni, neutroni și electroni ai unui atom.
Rezumat – Greutatea atomică vs masa atomică
Greutatea atomică și masa atomică sunt doi termeni importanți pe care îi folosim adesea în calculele chimice. Diferența cheie dintre greutatea atomică și masa atomică este că greutatea atomică este greutatea medie a unui element, în raport cu toți izotopii săi și abundența lor relativă, în timp ce masa atomică este masa unui singur atom.
