Trọng lượng nguyên tử trong những gì nó bao gồm, cách tính và ví dụ

các trọng lượng nguyên tử là khối lượng trung bình của các nguyên tử của một nguyên tố hóa học nhất định. Nó được biết đến và được sử dụng không rõ ràng như một khối nguyên tử, mặc dù theo nghĩa đen của mỗi người là khác nhau.

Thuật ngữ 'trọng lượng' trong vật lý ngụ ý lực tác dụng trong trường hấp dẫn được biểu thị bằng các đơn vị lực như Newton. Tuy nhiên, kể từ năm 1908, thuật ngữ trọng lượng nguyên tử đã được sử dụng, hiện được gọi là khối lượng nguyên tử tương đối; đó là những từ đồng nghĩa.

Các nguyên tử rất nhỏ, phong phú và khác biệt ngay cả đối với cùng một nguyên tố, không phải là một nhiệm vụ dễ dàng để gán cho chúng một cường độ vật lý như khối lượng. Chính xác theo thời gian, sự lựa chọn của đơn vị đại diện cho trọng lượng hoặc khối lượng nguyên tử của một nguyên tố hóa học đã thay đổi.

Ban đầu, khối lượng của nguyên tử nhỏ nhất, đó là nguyên tử hydro (H), được chọn làm đơn vị khối lượng nguyên tử. Sau đó, nó đã được đổi thành đơn vị khối lượng nguyên tử của oxy tự nhiên 1/16, và sau đó đồng vị nhẹ hơn của nó được ưa thích. ¹⁶Ôi.

Từ năm 1961, do tầm quan trọng lớn của nguyên tử carbon (C), nó đã được chọn để chỉ trọng lượng nguyên tử cho đồng vị C-12 của nó. Ngoài ra, nguyên tử C là nguyên tố hóa học trung tâm hoặc chìa khóa của hóa học hữu cơ và hóa sinh.

Chỉ số

• 1 trọng lượng nguyên tử là gì??
• 2 đơn vị
• 3 Trọng lượng nguyên tử được tính như thế nào?
  • 3.1 Cân nhắc
• 4 ví dụ
• 5 tài liệu tham khảo

Trọng lượng nguyên tử là gì??

Trọng lượng trung bình của khối lượng của các đồng vị tự nhiên tạo thành một nguyên tố hóa học được gọi là trọng lượng nguyên tử (AP). Thuật ngữ này chỉ khối lượng nguyên tử tương đối được sở hữu bởi các nguyên tử của mỗi nguyên tố hóa học.

Như đã đề cập trong phần ban đầu, thuật ngữ trọng lượng nguyên tử được sử dụng theo truyền thống, nhưng trong thực tế, nó là khối lượng nguyên tử. Từ năm 1961, dựa trên nguyên tử Carbon-12, giá trị 12 của nó đã được áp dụng cho thang đo trọng lượng nguyên tử tương đối.

Nhưng khối lượng nguyên tử là gì? Nó là tổng số proton và neutron mà nguyên tử sở hữu, không đáng kể khối lượng được đóng góp bởi các electron. Ví dụ, khối lượng nguyên tử của hydro (H) là 1,0074 Da và của Magiê (Mg) là 24,3050 Da.

So sánh, điều này có nghĩa là các nguyên tử Mg nặng hơn các nguyên tử H: chính xác hơn 24 lần. Khi cần các giá trị trọng lượng hoặc khối lượng nguyên tử của một nguyên tố hóa học, có thể thu được bằng cách tham khảo bảng tuần hoàn.

Đơn vị

Một trong những đơn vị đầu tiên của trọng lượng nguyên tử, uma, được biểu thị bằng 1/16 (0,0625) trọng lượng của một nguyên tử oxy.

Đơn vị này đã thay đổi với việc phát hiện ra sự tồn tại của các đồng vị tự nhiên của một nguyên tố từ năm 1912; do đó, các đồng vị không còn có thể bị bỏ qua.

Hiện tại, đơn vị tiêu chuẩn của khối lượng nguyên tử hoặc dalton bằng 1/12 trọng lượng nguyên tử của đồng vị của ¹²C. Điều này ổn định và phong phú hơn ¹³C và ¹⁴C.

Một đơn vị khối lượng nguyên tử được tiêu chuẩn hóa là khối lượng của một nucleon (một proton hoặc neutron) và tương đương với 1 g / mol. Sự thống nhất hoặc tiêu chuẩn hóa này được thực hiện với một nguyên tử C-12, trong đó 12 đơn vị khối lượng nguyên tử được chỉ định.

Và như vậy, khối lượng nguyên tử tương đối hoặc khối lượng nguyên tử có thể được biểu thị bằng gam trên một mol nguyên tử.

Trọng lượng nguyên tử được tính như thế nào?

Để xác định khối lượng nguyên tử, trước tiên chúng ta phải tính khối lượng nguyên tử của đồng vị, là tổng của số proton và neutron mà một nguyên tử nhất định có.

Nó không tính đến lượng electron mà nó có, vì khối lượng của nó không đáng kể so với các neutron và proton.

Điều tương tự được thực hiện với mỗi đồng vị của cùng một nguyên tố. Sau đó, biết được sự phong phú tự nhiên của nó, chúng tôi tính khối lượng nguyên tử trung bình có trọng số của tất cả các đồng vị bằng cách thêm sản phẩm m ∙ A (m = khối lượng nguyên tử và A độ phong phú chia cho 100).

Ví dụ: giả sử bạn có một cụm nguyên tử sắt trong đó 93% trong số đó là ⁵⁶Niềm tin, trong khi 5% là ⁵⁴Niềm tin và 2% còn lại ⁵⁷Đức tin. Các khối nguyên tử đã được đánh dấu ở góc trên bên trái của các ký hiệu hóa học. Tính rồi:

56 (0,93) + 54 (0,05) + 57 (0,02) = 55,92 g / mol nguyên tử Fe

Trong cụm đó, sắt có trọng lượng nguyên tử là 55,92. Nhưng những gì về phần còn lại của toàn hành tinh Trái đất hoặc phần còn lại của Vũ trụ? Trong cụm chỉ có ba đồng vị, có sự thay đổi phong phú nếu bạn xem xét Trái đất, nơi sẽ có nhiều đồng vị khả dụng hơn và việc tính toán trở nên phức tạp hơn.

Cân nhắc

Để tính trọng lượng nguyên tử của các nguyên tố được báo cáo trong bảng tuần hoàn, cần tính đến các yếu tố sau:

-Các đồng vị tồn tại trong bản chất của cùng một nguyên tố hóa học. Các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học có số nơtron khác nhau là đồng vị của nguyên tố hóa học đó.

-Trong các mẫu thu được từ mỗi đồng vị, khối lượng nguyên tử của mỗi đồng vị được tính đến.

-Điều quan trọng nữa là sự phong phú tương đối của mỗi đồng vị đối với một nguyên tố nhất định trong các mẫu được tìm thấy trong tự nhiên.

-Người ta có thể tìm thấy giá trị trọng lượng nguyên tử của một nguyên tử đơn lẻ hoặc hiện diện trong một mẫu tự nhiên của nguyên tố. Hoặc của một nhóm nguyên tử trong trường hợp đồng vị của cùng một nguyên tố, xác định khối lượng nguyên tử chuẩn hoặc trung bình.

-Để xác định trọng lượng nguyên tử tiêu chuẩn của các nguyên tố hóa học, một hoặc nhiều đồng vị của cùng một nguyên tố đã được xem xét..

-Có một số nguyên tố hóa học như Francio (Fr) không có đồng vị ổn định và vẫn không có trọng lượng nguyên tử chuẩn hóa.

Ví dụ

Bằng cách tham khảo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, người ta có thể tìm thấy trọng lượng nguyên tử của một nguyên tố hóa học; nghĩa là, những người đã được tính toán xem xét tất cả các đồng vị ổn định (và vì lý do đó có xu hướng có nhiều số thập phân).

Ở đó người ta quan sát thấy số nguyên tử của hydro (H) bằng 1, bằng với số proton của nó. Trọng lượng nguyên tử của H là thấp nhất trong tất cả các nguyên tố, có giá trị 1,00794 và ± 0,00001 u.

Đối với boron, trọng lượng nguyên tử của nó được xác định dựa trên hai đồng vị thu được trong tự nhiên và giá trị của nó nằm trong khoảng từ 10,806 đến 10,821.

Không có trọng lượng nguyên tử tiêu chuẩn trong trường hợp các nguyên tố phi tự nhiên hoặc tổng hợp không có đồng vị trong tự nhiên; chẳng hạn như trường hợp đã nói ở trên của francium (Fr), polonium (Po), radon (Ra), trong số các nguyên tố hóa học khác.

Trong những trường hợp này, trọng lượng nguyên tử được giới hạn trong tổng số lượng proton và neutron của nguyên tố này.

Giá trị của trọng lượng nguyên tử được báo cáo trong ngoặc đơn, có nghĩa là nó không phải là trọng lượng nguyên tử được tiêu chuẩn hóa. Thậm chí, giá trị của trọng lượng nguyên tử tiêu chuẩn dễ bị thay đổi nếu phát hiện ra nhiều đồng vị của một nguyên tố nhất định.

Tài liệu tham khảo

1. Helmenstine, Anne Marie, Tiến sĩ (Ngày 22 tháng 6 năm 2018). Định nghĩa trọng lượng nguyên tử. Lấy từ: thinkco.com
2. Jimenez, V. và Macarulla, J. (1984). Sinh lý hóa lý. (6^tôi. chủ biên). Madrid: Interamericana
3. Whites, K., Davis, R., Peck M. và Stanley, G. (2008). Hóa học (8^ava. chủ biên). Học tập CENGAGE: Mexico.
4. Wikipedia. (2018). Trọng lượng nguyên tử tiêu chuẩn. Lấy từ: en.wikipedia.org
5. Giáo sư N. De Leon. (s.f.). Trọng lượng nguyên tử. Lấy từ: iun.edu