Greutatea atomica este masa medie a atomilor unui anumit element chimic. Este cunoscută și folosită în mod interschimbabil ca masă atomică, deși literalmente semnificația fiecăruia este diferită.
Termenul „greutate” în fizică implică forța exercitată pe un câmp gravitațional exprimat în unități de forță precum newton. Cu toate acestea, din 1908 a fost utilizat termenul de greutate atomică, care astăzi este mai bine cunoscut sub numele de masă atomică relativă; adică sunt sinonime.
Sursa: Pexels.
Atomii sunt atât de mici, abundenți și diferiți chiar și pentru același element, încât nu este o sarcină ușoară să le atribuim o mărime fizică, cum ar fi masa. În timp, alegerea unității care reprezintă greutatea sau masa atomică a unui element chimic a variat.
Inițial, masa celui mai mic atom, care este atomul de hidrogen (H), a fost aleasă ca unitate de masă atomică. Ulterior, acesta a fost schimbat în unitatea de masă atomică a oxigenului natural 1/16, apoi a fost preferat izotopul său mai ușor 16 O.
Din 1961, datorită importanței deosebite a atomului de carbon (C), a fost aleasă raportarea greutății atomice la izotopul său C-12. Mai mult, atomul C este elementul chimic central sau cheie al chimiei organice și biochimiei.
Care este greutatea atomică?
Greutatea atomică (AP) este greutatea medie a maselor izotopilor naturali care alcătuiesc un element chimic. Termenul se referă la masa atomică relativă posedată de atomii fiecăruia dintre elementele chimice.
Așa cum am menționat în secțiunea de deschidere, termenul de greutate atomică este utilizat în mod tradițional, dar este de fapt masa atomică. Din 1961, pe baza atomului Carbon-12, valoarea lui 12 a fost adoptată pentru scara greutăților atomice relative.
Dar care este masa atomică atunci? Este suma protonilor și neutronilor pe care atomul o are, masa contribuită de electroni fiind neglijabilă. Masa atomică a hidrogenului (H), de exemplu, este de 1.00974 Da, iar cea a magneziului (Mg) este de 24.3050 Da.
Comparativ, aceasta înseamnă că atomii Mg sunt mai grei decât atomii H: de 24 de ori mai exact. Atunci când sunt necesare valorile greutății sau masei atomice a unui element chimic, acesta poate fi obținut consultând tabelul periodic.
Unități
Una dintre primele unități de greutate atomică, amu, a fost exprimată ca 1/16 (0,0625) din greutatea unui atom de oxigen.
Această unitate s-a schimbat odată cu descoperirea existenței izotopilor naturali ai unui element din 1912; prin urmare, izotopii nu mai puteau fi ignorați.
În prezent, unitatea standard de masă atomică sau dalton este 1/12 din greutatea atomului a izotopului de 12 C. Aceasta este mai stabilă și mai abundentă decât 13 C și 14 C.
O unitate de masă atomică standardizată este masa unui nucleon (un proton sau un neutron) și este egală cu 1 g / mol. Această unificare sau standardizare a fost realizată cu un atom de C-12 căruia i se atribuie 12 unități de masă atomică.
Deci, greutatea atomică relativă sau masa atomică pot fi exprimate în prezent în grame pe un mol de atomi.
Cum se calculează greutatea atomică?
Pentru a determina greutatea atomică, trebuie calculată mai întâi masa atomică a izotopului, care este suma numărului de protoni și neutroni pe care un anumit atom îl are.
Nu este luat în considerare numărul de electroni pe care îi are, deoarece masa sa este neglijabilă în comparație cu cea a neutronilor și protonilor.
La fel se face cu fiecare izotop al aceluiași element. Apoi, cunoscând abundența lor naturală, se calculează o masă atomică medie ponderată a tuturor izotopilor prin adăugarea produsului m ∙ A (m = masa atomică și A abundența împărțită la 100).
De exemplu, să presupunem că aveți un grup de atomi de fier în care 93% dintre ei sunt 56 Fe, în timp ce 5% sunt 54 Fe, iar restul de 2% 57 Fe. Masele atomice sunt deja marcate în colțurile din stânga sus. a simbolurilor chimice. Calculând apoi:
56 (0,93) + 54 (0,05) + 57 (0,02) = 55,92 g / mol atomi de Fe
În acel grup, fierul are o greutate atomică de 55,92. Dar cum rămâne cu restul întregii planete Pământ sau cu restul Universului? În cluster există doar trei izotopi, ale căror abundențe se schimbă dacă Pământul este luat în considerare, unde vor fi disponibili mai mulți izotopi și calculele devin mai complicate.
consideraţii
Pentru a calcula greutatea atomică a elementelor raportate în tabelul periodic, trebuie luate în considerare următoarele:
-Izotopii care există în natura aceluiași element chimic. Izotopii acelui element chimic sunt izotopii aceluiași element chimic.
-În eșantioanele obținute de la fiecare izotop, se ține cont de masa atomică a fiecăruia dintre ele.
-De asemenea, este importantă abundența relativă a fiecăruia dintre izotopi pentru un anumit element în probele găsite în natură.
-Vedeți greutatea atomică a unui singur atom singur sau prezent într-o probă naturală a elementului. Sau a unui grup de atomi în cazul izotopilor aceluiași element, determinând greutatea atomică standard sau medie.
-Pentru a determina greutatea atomică standard a elementelor chimice, au fost luate în considerare unul sau mai mulți izotopi ai aceluiași element.
-Există unele elemente chimice, cum ar fi Franciul (Fr), care nu au izotopi stabili și nu au încă o greutate atomică standardizată.
Exemple
Consultând tabelul periodic al elementelor chimice, se poate găsi greutatea atomică a unui element chimic; adică cele care au fost calculate luând în considerare toți izotopii stabili (și din acest motiv au de obicei multe zecimale).
Se observă că numărul atomic de hidrogen (H) este egal cu 1, egal cu numărul protonilor săi. Greutatea atomică a lui H este cea mai mică dintre toate elementele, având o valoare de 1.00794 u ± 0.00001 u.
Pentru bor, greutatea sa atomică a fost determinată pe baza a doi izotopi obținuți în natură, iar valoarea sa variază între 10.806 și 10.821.
Nu există o greutate atomică standard în cazul elementelor non-naturale sau sintetice care nu au izotopi în natură; cum ar fi cazul menționat anterior de franciu (Fr), poloniu (Po), radon (Ra), printre alte elemente chimice.
În aceste cazuri, greutatea atomică este limitată la suma numărului de protoni și neutroni ai acestui element.
Valoarea greutății atomice este raportată între paranteze, ceea ce înseamnă că nu este o greutate atomică standardizată. Chiar și valoarea greutății atomice standard se poate modifica dacă se descoperă mai mulți izotopi ai unui anumit element.
Referințe
- Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (22 iunie 2018). Definiția greutății atomice Recuperat de la: thinkco.com
- Jimenez, V. și Macarulla, J. (1984). Fiziologic Fiziologic. ( Ed . 6 ta. ). Madrid: Interamericana
- Whitten, K., Davis, R., Peck M. și Stanley, G. (2008). Chimie. (8 ava. Ed). CENGAGE Învățare: Mexic.
- Wikipedia. (2018). Greutatea atomică standard. Recuperat de la: en.wikipedia.org
- Prof. N. De Leon. (Sf). Greutăți atomice Recuperat din: iun.edu