Атомный вес , средняя масса атомов определенного химического элемента. Он известен и используется как взаимозаменяемый термин как атомная масса, хотя буквально значение каждого из них разное.
Термин «вес» в физике означает силу, действующую на гравитационное поле, выраженную в единицах силы, таких как ньютон. Однако с 1908 года используется термин «атомная масса», который сегодня более известен как относительная атомная масса; то есть они синонимы.
Источник: Pexels.
Атомы настолько малы, многочисленны и различаются даже для одного и того же элемента, что не так-то просто присвоить им физическую величину, например массу. Точно со временем выбор единицы, представляющей вес или атомную массу химического элемента, изменился.
Первоначально в качестве атомной единицы массы была выбрана масса самого маленького атома, которым является атом водорода (H). Позже было изменено на единицу массы атомного природного кислорода 1/16, а затем его легче изотопа 16 O было отдано предпочтение .
С 1961 года из-за большого значения атома углерода (C) было решено относить атомный вес к его изотопу C-12. Кроме того, атом C является центральным или ключевым химическим элементом органической химии и биохимии.
Что такое атомный вес?
Атомный вес (AP) - это средний вес масс природных изотопов, составляющих химический элемент. Термин относится к относительной атомной массе, которой обладают атомы каждого из химических элементов.
Как упоминалось во вступительном разделе, традиционно используется термин атомный вес, но на самом деле это атомная масса. С 1961 года на основе атома углерода-12 его значение 12 было принято за шкалу относительных атомных весов.
Но какова же тогда масса атома? Это сумма протонов и нейтронов, которые есть в атоме, при этом масса, вносимая электронами, незначительна. Атомная масса водорода (H), например, 1,00974 Да, а магния (Mg) 24,3050 Да.
При сравнении это означает, что атомы Mg тяжелее атомов H: в 24 раза точнее. Когда требуются значения веса или атомной массы какого-либо химического элемента, их можно получить, обратившись к таблице Менделеева.
Единицы
Одна из первых единиц атомного веса, а.е.м., была выражена как 1/16 (0,0625) веса атома кислорода.
Эта единица изменилась с открытием существования природных изотопов элемента в 1912 году; поэтому изотопы больше нельзя было игнорировать.
В настоящее время стандартная единица атомной массы или дальтона составляет 1/12 атомной массы изотопа 12 C. Это более стабильно и распространено, чем 13 C и 14 C.
Стандартизированная атомная единица массы - это масса нуклона (протона или нейтрона), равная 1 г / моль. Эта унификация или стандартизация была проведена с атомом C-12, которому присвоены 12 атомных единиц массы.
Таким образом, относительный атомный вес или атомная масса в настоящее время может быть выражена в граммах на один моль атомов.
Как рассчитывается атомный вес?
Чтобы определить атомный вес, сначала необходимо вычислить атомную массу изотопа, которая является суммой количества протонов и нейтронов, имеющихся в определенном атоме.
Количество электронов в нем не учитывается, поскольку его масса ничтожна по сравнению с массой нейтронов и протонов.
То же самое делается с каждым изотопом одного и того же элемента. Затем, зная их естественное содержание, рассчитывается средневзвешенная атомная масса всех изотопов путем сложения произведения m ∙ A (m = атомная масса, а A - содержание, деленное на 100).
Например, предположим, что у вас есть кластер атомов железа, где 93% из них составляют 56 Fe, 5% - 54 Fe, а оставшиеся 2% - 57 Fe. Атомные массы уже отмечены в левом верхнем углу. химических символов. Затем вычисляем:
56 (0,93) + 54 (0,05) + 57 (0,02) = 55,92 г / моль атомов Fe
В этом кластере железо имеет атомный вес 55,92. Но как насчет остальной части всей планеты Земля или остальной Вселенной? В скоплении всего три изотопа, содержание которых меняется, если принять во внимание Землю, где будет больше доступных изотопов и расчеты усложняются.
Соображения
Чтобы рассчитать атомный вес элементов, указанных в периодической таблице, необходимо принять во внимание следующее:
-Изотопы, существующие в природе одного и того же химического элемента. Атомы одного и того же химического элемента, которые имеют разное количество нейтронов, являются изотопами этого химического элемента.
-В образцах, полученных от каждого изотопа, учитывается атомная масса каждого из них.
-Относительное содержание каждого из изотопов определенного элемента в образцах, встречающихся в природе, также имеет значение.
-Можно найти значение атомного веса отдельного атома или присутствующего в естественном образце элемента. Или группы атомов в случае изотопов одного и того же элемента, определяя стандартный или средний атомный вес.
-Для определения стандартной атомной массы химических элементов были рассмотрены один или несколько изотопов одного и того же элемента.
-Есть некоторые химические элементы, такие как франций (Fr), которые не имеют стабильных изотопов и еще не имеют стандартизованного атомного веса.
Примеры
Посмотрев на периодическую таблицу химических элементов, можно узнать атомный вес химического элемента; то есть те, которые были рассчитаны с учетом всех стабильных изотопов (и по этой причине они обычно имеют много десятичных знаков).
Там наблюдается, что атомный номер водорода (H) равен 1, что соответствует его числу протонов. Атомный вес H - наименьший из всех элементов, имеющий значение 1,00794 ± 0,00001 ед.
Для бора его атомный вес был определен на основе двух изотопов, полученных в природе, и его значение находится в диапазоне от 10 806 до 10 821.
Не существует стандартного атомного веса для неприродных или синтетических элементов, не имеющих изотопов в природе; такие как вышеупомянутый случай франция (Fr), полония (Po), радона (Ra), среди других химических элементов.
В этих случаях атомный вес ограничивается суммой количества протонов и нейтронов этого элемента.
Значение атомного веса указано в скобках, что означает, что это не стандартизованный атомный вес. Даже значение стандартного атомного веса может измениться, если будет обнаружено больше изотопов определенного элемента.
Ссылки
- Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (22 июня 2018 г.). Определение атомного веса. Получено с: thinkco.com
- Хименес В. и Макарулла Дж. (1984). Физиологическая физико-химия. (6 т. Ред.). Мадрид: Interamericana
- Уиттен, К., Дэвис, Р., Пек М. и Стэнли, Г. (2008). Химия. (8 ава. Ред). CENGAGE Обучение: Мексика.
- Wikipedia. (2018). Стандартный атомный вес. Получено с: en.wikipedia.org
- Проф. Н. Де Леон. (SF). Атомный вес. Получено с: iun.edu