Verschil tussen atoomgewicht en atomaire massa

De belangrijk verschil tussen atoomgewicht en atomaire massa is dat het atoomgewicht is het gemiddelde gewicht van een element, met betrekking tot al zijn isotopen en hun relatieve abundanties, maar de atoommassa is de massa van een enkel atoom.

De meeste mensen gebruiken de termen atomaire massa en atoomgewicht door elkaar. Ze hebben echter verschillende betekenissen en het veroorzaakt een aanzienlijke fout in de berekening van bulkmateriaal als we deze twee voorwaarden als één beschouwen.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Atoomgewicht
3. Wat is Atomic Mass
4. Vergelijking zij aan zij - Atoomgewicht versus atomaire massa in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is Atoomgewicht?

Atoomgewicht is het gemiddelde gewicht van een element, met betrekking tot al zijn isotopen en hun relatieve abundanties. Meestal hebben chemische elementen isotopen; isotopen zijn de verschillende vormen van hetzelfde chemische element. Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen (waardoor ze tot hetzelfde chemische element behoren) en verschillende aantallen neutronen in de atoomkern. Er zijn verschillende percentages van verschillende isotopen die in de natuur voorkomen. We moeten rekening houden met de atomaire massa van alle isotopen en hun percentages bij het verkrijgen van het atoomgewicht van een chemisch element. Daar kunnen we de gemiddelde massa berekenen met behulp van de atoommassa's van elke isotoop om het atoomgewicht te verkrijgen. Het atoomgewicht dat we in het periodiek systeem zien, wordt berekend volgens dit fenomeen.

Voor deze berekening kunnen we de volgende twee stappen gebruiken;

1. Converteer de percentages eerst in decimale waarden door ze te delen door 100.
2. Verdeel vervolgens de atoommassa's van elk isotoop van deze decimale waarden dienovereenkomstig.
3. Voeg tenslotte de antwoorden samen toe om het definitieve antwoord te krijgen.

     Video 1: het atomaire gewicht berekenen

Voorbeeld: Stel dat we 98% van C-12 isotoop en 2% van de C-13 isotoop in de natuur hebben. Laten we het atomaire gewicht van koolstof berekenen met behulp van de atoommassa's van deze isotopen.

• Converteren naar decimale waarden:
  • Decimale waarde voor het percentage van C-12 is 0,98 (verkregen door 98 te delen van 100).
  • De decimale waarde voor het percentage van C-13 is 0,02 (verkregen door 2 van 100 te delen).
• Vermenigvuldiging van atoommassa's van elk isotoop uit de decimale waarden:
  • 12 x 0,98 = 11,76
  • 13 x 0,02 = 0,26
• Toevoeging van antwoorden samen om het definitieve antwoord te krijgen:
  • 76 + 0,26 = 12,02

Uiteindelijk kunnen we het atoomgewicht van het chemische element koolstof krijgen als 12.02 amu (atomaire massa-eenheden). Bovendien kunnen we deze term als "relatieve atomaire massa" noemen omdat het een gemiddelde is van de werkelijke atoommassa van isotopen.

Wat is Atomic Mass?

Atomen bevatten voornamelijk protonen, neutronen en elektronen. Atomaire massa is eenvoudigweg de massa van een atoom. Met andere woorden, het is de verzameling van massa's van alle neutronen, protonen en elektronen in een enkel atoom, met name wanneer het atoom niet beweegt (rustmassa). We nemen alleen de restmassa, omdat volgens de grondbeginselen van de natuurkunde wanneer atomen met een zeer hoge snelheid bewegen, de massa's toenemen. De massa van elektronen is echter aanzienlijk erg klein in vergelijking met de massa's protonen en neutronen. Daarom kunnen we zeggen dat de bijdrage van de elektronen aan een atomaire massa minder is. Daarom kunnen we de massa van een elektron verwaarlozen bij het berekenen van de atoommassa. Vooral verschillende isotopen hebben verschillende atomaire massa's, hoewel ze tot hetzelfde chemische element behoren omdat ze verschillende aantallen neutronen hebben.

Figuur 01: We kunnen de massa's van protonen, neutronen en elektronen van een atoom gebruiken om de atomische massa te berekenen

Bovendien zijn de massa's van atomen extreem klein, zodat we ze niet kunnen uitdrukken in normale massa-eenheden zoals grammen of kilogrammen. Voor onze doeleinden gebruiken we een andere unit-atomic mass-eenheid (amu) voor het meten van de atomaire massa. Evenzo is 1 atomaire massa-eenheid de een twaalfde van de massa van een C-12 isotoop. Wanneer we een massa van een atoom delen van de massa van een twaalfde deel van de massa van een C-12 isotoop, kunnen we zijn relatieve massa krijgen. Echter, in het algemeen gebruik wanneer we de relatieve atomaire massa van een element zeggen, bedoelen we hun atoomgewicht (omdat we het berekenen rekening houdend met alle isotopen).

Wat is het verschil tussen atoomgewicht en atomaire massa?

Meestal gebruiken we de termen atoomgewicht en atomaire massa als hetzelfde. Deze twee termen verschillen echter hoofdzakelijk van elkaar in overeenstemming met de definitie. Daarom, uitgaande van de definitie, is het belangrijkste verschil tussen atoomgewicht en atomaire massa dat het atoomgewicht het gemiddelde gewicht van een element is, met betrekking tot al zijn isotopen en hun relatieve abundanties, terwijl de atomaire massa de massa van een enkel atoom is.

Bovendien kunnen we een ander belangrijk verschil tussen atoomgewicht en atoommassa identificeren door de manier van berekening van elke waarde in ogenschouw te nemen; we zouden het atomaire gewicht moeten berekenen met behulp van de procentuele abundantie van alle isotopen van een chemisch element in de natuur, terwijl we de atomische massa eenvoudigweg kunnen berekenen door de massa's van protonen, neutronen en elektronen van een atoom toe te voegen.

Samenvatting - Atoomgewicht versus Atomaire massa

Atoomgewicht en atomaire massa zijn twee belangrijke termen die we vaak gebruiken in chemische berekeningen. Het belangrijkste verschil tussen het atoomgewicht en de atomaire massa is dat het atoomgewicht het gemiddelde gewicht van een element is, met betrekking tot al zijn isotopen en hun relatieve abundanties, terwijl de atoommassa de massa van een enkel atoom is.

Referentie:

1. Wichers, Edward en H. Steffen Peiser. "Atomic Weight." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 15 december 2017. Beschikbaar Hier  
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Berekening van de Atoom Massa." ThoughtCo, 1 april 2018. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1. "133317385" door eLearn.Punjab (CC0) via Vimeo
2. "Atomic number depiction" By Materialscientist (CC0) via Commons Wikimedia