Атомний вагу , середня маса атомів певного хімічного елемента. Він відомий і використовується взаємозамінно як атомна маса, хоча буквально значення кожного з них різне.
Термін "вага" у фізиці означає силу, що діє на гравітаційне поле, виражену в одиницях сили, як ньютон. Однак з 1908 р. Використовується термін атомна маса, який сьогодні більше відомий як відносна атомна маса; тобто вони є синонімами.
Джерело: Пікселі.
Атоми настільки малі, рясні і різні навіть для одного елемента, що присвоїти їм фізичну величину, таку як маса, непросте завдання. Саме з часом вибір одиниці, яка представляє вагу або атомну масу хімічного елемента, змінювався.
Спочатку масу найменшого атома, який є атомом водню (Н), було обрано як атомну одиницю маси. Пізніше це було змінено на атомну одиницю маси природного кисню 1/16, і тоді його легший ізотоп 16 O був кращим .
Починаючи з 1961 року, через велике значення атома вуглецю (С), його обирали для відновлення атомної ваги до його ізотопу С-12. Крім того, атом С є центральним або ключовим хімічним елементом органічної хімії та біохімії.
Яка вага атома?
Атомна маса (AP) - це середня маса мас природних ізотопів, що складають хімічний елемент. Термін відноситься до відносної атомної маси, якою володіють атоми кожного з хімічних елементів.
Як було сказано у відкритті розділу, традиційно використовується термін атомна маса, але насправді це атомна маса. З 1961 року на основі атома Карбону-12 його значення було прийнято для шкали відносних атомних ваг.
Але яка тоді атомна маса? Це сума протонів і нейтронів, яку має атом, маса внесених електронами незначна. Наприклад, атомна маса водню (H) становить 1,00974 Da, а магнезія (Mg) - 24,3050 Da.
Порівнюючи, це означає, що атоми Mg важчі за атоми Н: в 24 рази більше. Коли потрібні значення ваги або атомної маси якогось хімічного елемента, його можна отримати, звернувшись до періодичної таблиці.
Одиниці
Одна з перших одиниць атомної ваги, amu, виражалася як 1/16 (0,0625) ваги атома кисню.
Цей блок змінився з відкриттям існування природних ізотопів елемента з 1912 року; тому ізотопи вже не можна було ігнорувати.
В даний час стандартна одиниця атомної маси або дальтона становить 1/12 маси атома ізотопу 12 С. Це більш стабільно і рясніше, ніж 13 С і 14 С.
Стандартизована одиниця атомної маси - це маса нуклона (протона або нейтрона) і дорівнює 1 г / моль. Це об'єднання або стандартизація проводилася з атомом С-12, якому присвоєно 12 атомних одиниць маси.
І тому відносна маса атома або атомна маса в даний час можна виразити в грамах на один моль атомів.
Як обчислюється атомна маса?
Для визначення ваги атома спочатку слід обчислити атомну масу ізотопу, яка є сумою кількості протонів і нейтронів, яку має певний атом.
Кількість електронів, які вона має, не враховується, оскільки її маса незначна порівняно з масою нейтронів та протонів.
Те ж саме робиться з кожним ізотопом одного і того ж елемента. Тоді, знаючи їх природне достаток, середньозважена атомна маса всіх ізотопів обчислюється шляхом додавання добутку m ∙ A (m = атомна маса, а величина A поділена на 100).
Наприклад, припустимо, що у вас є скупчення атомів заліза, де 93% з них - 56 Fe, а 5% - 54 Fe, а решта 2% - 57 Fe. Атомні маси вже позначені у лівому верхньому куті хімічних символів. Розрахунок тоді:
56 (0,93) + 54 (0,05) + 57 (0,02) = 55,92 г / моль атомів Fe
У цьому скупченні залізо має атомну масу 55,92. А як щодо решти всієї планети Землі чи решти Всесвіту? У скупченні є лише три ізотопи, чия чисельність змінюється, якщо врахувати Землю, де буде більше доступних ізотопів, а розрахунки ускладняться.
Міркування
Для обчислення атомної ваги елементів, повідомлених у періодичній таблиці, слід враховувати наступне:
-Ізотопи, які існують у природі одного і того ж хімічного елемента. Атоми того ж хімічного елемента, які мають різну кількість нейтронів, є ізотопами цього хімічного елемента.
-У зразках, отриманих з кожного ізотопу, враховується атомна маса кожного з них.
-Важливе відносне достаток кожного із ізотопів певного елемента у зразках, знайдених у природі.
-Визначення атомної ваги одного атома самостійно або присутнього в природній вибірці елемента. Або групи атомів у випадку ізотопів одного і того ж елемента, що визначають стандартну або середню масу атома.
-Для визначення стандартної атомної ваги хімічних елементів були розглянуті один або кілька ізотопів того ж елемента.
-Є такі хімічні елементи, як Францій (Fr), які не мають стійких ізотопів і ще не мають стандартизованої атомної ваги.
Приклади
Консультуючи періодичну таблицю хімічних елементів, можна знайти атомну масу хімічного елемента; тобто ті, які були обчислені, враховуючи всі стабільні ізотопи (і тому вони зазвичай мають багато десяткових знаків).
Там спостерігається, що атомне число водню (Н) дорівнює 1, що дорівнює його кількості протонів. Атомна маса Н - найменша з усіх елементів, має значення 1,00794 u ± 0,00001 u.
Для бору його атомну масу визначали на основі двох ізотопів, отриманих у природі, а його значення коливається від 10806 до 10,821.
Не існує стандартної атомної ваги у випадку неприродних чи синтетичних елементів, які не мають ізотопів у природі; наприклад, вищезгаданий випадок - францій (Fr), полоній (Po), радон (Ra), серед інших хімічних елементів.
У цих випадках вага атома обмежується сумою кількості протонів і нейтронів цього елемента.
Значення атомної ваги повідомляється в дужках, а це означає, що це не стандартизована атомна маса. Навіть значення стандартної атомної ваги може змінитися, якщо буде виявлено більше ізотопів певного елемента.
Список літератури
- Гельменстін, Анна Марі, к.т.н. (22 червня 2018 р.). Визначення атомної ваги. Відновлено з: thinkco.com
- Хіменес, В. і Макарулла, Дж. (1984). Фізіологічна фізикохімія. (6 таб. Ред.). Мадрид: Інтерамерікана
- Віттен, К., Девіс, Р., Пек М. та Стенлі, Г. (2008). Хімія. (8 ава. Ред.). CENGAGE Навчання: Мексика.
- Вікіпедія. (2018). Стандартна атомна маса. Відновлено з: en.wikipedia.org
- Професор Н. Де Леон. (sf). Атомні ваги. Відновлено з: iun.edu