น้ำหนักอะตอมในสิ่งที่ประกอบด้วยวิธีคำนวณและตัวอย่าง

น้ำหนักปรมาณู คือมวลเฉลี่ยของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี มันเป็นที่รู้จักและใช้อย่างไม่ชัดแจ้งในฐานะมวลอะตอมแม้ว่าความหมายของแต่ละคนนั้นแตกต่างกันอย่างแท้จริง.

คำว่า 'น้ำหนัก' ในวิชาฟิสิกส์หมายถึงแรงที่กระทำในสนามแรงโน้มถ่วงที่แสดงในหน่วยของแรงเช่นนิวตัน อย่างไรก็ตามตั้งแต่ปี ค.ศ. 1908 ได้มีการใช้คำว่าน้ำหนักปรมาณูซึ่งปัจจุบันรู้จักกันดีในชื่อมวลอะตอมแบบสัมพัทธ์ นั่นคือพวกเขามีความหมายเหมือนกัน.

อะตอมมีขนาดเล็กมากมายและแตกต่างกันแม้จะเป็นธาตุเดียวกันมันไม่ใช่งานง่ายเลยที่จะกำหนดขนาดทางกายภาพเช่นมวล แม่นยำเมื่อเวลาผ่านไปตัวเลือกของหน่วยที่แสดงถึงน้ำหนักหรือมวลอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีมีการเปลี่ยนแปลง.

เริ่มแรกมวลของอะตอมที่เล็กที่สุดซึ่งเป็นอะตอมไฮโดรเจน (H) ได้รับเลือกให้เป็นหน่วยมวลอะตอม ต่อมาถูกเปลี่ยนเป็นหน่วยมวลอะตอมของออกซิเจนธรรมชาติ 1/16 และจากนั้นก็ต้องการไอโซโทปที่เบากว่า ¹⁶O.

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2504 เนื่องจากความสำคัญของอะตอมคาร์บอน (C) จึงได้รับเลือกให้อ้างอิงน้ำหนักอะตอมของไอโซโทป C-12 นอกจากนี้ C อะตอมเป็นองค์ประกอบทางเคมีกลางหรือคีย์ของเคมีอินทรีย์และชีวเคมี.

ดัชนี

• 1 น้ำหนักอะตอมคืออะไร?
• 2 หน่วย
• 3 คำนวณน้ำหนักอะตอมอย่างไร?
  • 3.1 ข้อควรพิจารณา
• 4 ตัวอย่าง
• 5 อ้างอิง

น้ำหนักอะตอมคืออะไร?

น้ำหนักเฉลี่ยของมวลของไอโซโทปธรรมชาติที่ประกอบขึ้นเป็นองค์ประกอบทางเคมีเรียกว่าน้ำหนักอะตอม (AP) คำนี้หมายถึงมวลอะตอมสัมพัทธ์ที่อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีแต่ละอันครอบครอง.

ดังที่กล่าวไว้ในส่วนเริ่มต้นคำว่าน้ำหนักปรมาณูเป็นคำที่ใช้ตามธรรมเนียม แต่ในความเป็นจริงมันเป็นมวลอะตอม ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2504 บนพื้นฐานของอะตอมของคาร์บอน -12 ค่าของ 12 ถูกนำมาใช้กับขนาดของน้ำหนักอะตอมแบบสัมพัทธ์.

แต่มวลอะตอมนั้นคืออะไร? มันคือผลรวมของโปรตอนและนิวตรอนที่อะตอมมีอยู่ซึ่งไม่มีนัยสำคัญต่อมวลที่อิเล็กตรอนให้มา ยกตัวอย่างเช่นมวลอะตอมของไฮโดรเจน (H) คือ 1.00974 Da และแมกนีเซียม (Mg) คือ 24.3050 ดา.

เมื่อเปรียบเทียบหมายความว่า Mg อะตอมหนักกว่าอะตอม H: มากกว่า 24 เท่า เมื่อต้องการค่าน้ำหนักหรือมวลปรมาณูขององค์ประกอบทางเคมีสามารถรับได้โดยปรึกษาตารางธาตุ.

หน่วย

หนึ่งในหน่วยแรกของน้ำหนักอะตอมคือ uma แสดงเป็น 1/16 (0.0625) ของน้ำหนักของอะตอมออกซิเจน.

หน่วยนี้เปลี่ยนไปด้วยการค้นพบการมีอยู่ของไอโซโทปธรรมชาติขององค์ประกอบจากปี 1912 ดังนั้นไอโซโทปจึงไม่สามารถถูกละเลยได้อีกต่อไป.

ปัจจุบันหน่วยมาตรฐานของมวลอะตอมหรือดัลตันคือ 1/12 ของน้ำหนักของอะตอมของไอโซโทปของ ¹²C. นี้มีเสถียรภาพและอุดมสมบูรณ์กว่า ¹³คและ ¹⁴C.

หน่วยของมวลปรมาณูมาตรฐานคือมวลของนิวคลีออน (โปรตอนหรือนิวตรอน) และเทียบเท่ากับ 1 กรัม / โมล การรวมหรือการทำให้เป็นมาตรฐานนี้ทำกับอะตอม C-12 ซึ่งกำหนดมวลอะตอม 12 หน่วย.

ดังนั้นน้ำหนักปรมาณูสัมพัทธ์หรือมวลปรมาณูสามารถแสดงได้ในหน่วยกรัมต่ออะตอมหนึ่งโมล.

น้ำหนักอะตอมคำนวณอย่างไร?

ในการกำหนดน้ำหนักอะตอมเราต้องคำนวณมวลอะตอมของไอโซโทปก่อนซึ่งก็คือผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอนที่อะตอมบางอะตอมมี.

มันไม่ได้คำนึงถึงปริมาณของอิเล็กตรอนที่มีเนื่องจากมวลของมันนั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับนิวตรอนและโปรตอน.

เช่นเดียวกันกับแต่ละไอโซโทปขององค์ประกอบเดียวกัน จากนั้นเมื่อทราบความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติของมันเราจะคำนวณมวลอะตอมเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของไอโซโทปทั้งหมดโดยการเพิ่มผลิตภัณฑ์ m ∙ A (m = มวลอะตอมและ A หารด้วย 100).

ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณมีกลุ่มของอะตอมเหล็กที่ 93% ของพวกเขาอยู่ ⁵⁶ศรัทธาในขณะที่ 5% คือ ⁵⁴ศรัทธาและส่วนที่เหลือ 2% ⁵⁷ศรัทธามวลอะตอมถูกทำเครื่องหมายไว้ที่มุมซ้ายบนของสัญลักษณ์ทางเคมีแล้ว คำนวณแล้ว:

56 (0.93) + 54 (0.05) + 57 (0.02) = 55.92 g / mol Fe อะตอม

ในกลุ่มนั้นธาตุเหล็กมีน้ำหนักอะตอมเท่ากับ 55.92 แต่ส่วนที่เหลือของโลกทั้งโลกหรือส่วนที่เหลือของจักรวาล? ในกลุ่มมีเพียงสามไอโซโทปซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงมากมายหากคุณคำนึงถึงโลกซึ่งจะมีไอโซโทปที่มีมากขึ้นและการคำนวณมีความซับซ้อนมากขึ้น.

การพิจารณา

สำหรับการคำนวณน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบที่รายงานในตารางธาตุควรพิจารณาสิ่งต่อไปนี้:

-ไอโซโทปที่มีอยู่ในธรรมชาติขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกันที่มีจำนวนนิวตรอนแตกต่างกันคือไอโซโทปขององค์ประกอบทางเคมีนั้น.

-ในตัวอย่างที่ได้จากไอโซโทปแต่ละก้อนมวลอะตอมของแต่ละอะตอมจะถูกนำมาพิจารณา.

-นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญที่ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของแต่ละไอโซโทปสำหรับองค์ประกอบบางอย่างในตัวอย่างที่พบในธรรมชาติ.

-เราสามารถหาค่าน้ำหนักอะตอมของอะตอมเดี่ยว ๆ หรืออยู่ในตัวอย่างตามธรรมชาติขององค์ประกอบ หรือกลุ่มของอะตอมในกรณีของไอโซโทปขององค์ประกอบเดียวกันกำหนดน้ำหนักอะตอมมาตรฐานหรือเฉลี่ย.

-ในการกำหนดน้ำหนักอะตอมมาตรฐานขององค์ประกอบทางเคมีไอโซโทปหนึ่งตัวหรือมากกว่าขององค์ประกอบเดียวกันได้รับการพิจารณา.

-มีองค์ประกอบทางเคมีบางอย่างเช่น Francio (Fr) ที่ไม่มีไอโซโทปเสถียรและยังไม่มีน้ำหนักอะตอมมาตรฐาน.

ตัวอย่าง

โดยการให้คำปรึกษาตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีสามารถหาน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี นั่นคือสิ่งที่คำนวณโดยพิจารณาจากไอโซโทปที่เสถียรทั้งหมด (และด้วยเหตุผลนั้นมักจะมีทศนิยมมากมาย).

มีการสังเกตว่าจำนวนอะตอมไฮโดรเจน (H) เท่ากับ 1 เท่ากับจำนวนโปรตอน น้ำหนักอะตอมของ H ต่ำสุดขององค์ประกอบทั้งหมดโดยมีค่า 1.00794 และ± 0.00001 u.

สำหรับโบรอนนั้นน้ำหนักอะตอมของมันถูกกำหนดโดยอิงจากไอโซโทปสองชนิดที่ได้จากธรรมชาติและมีค่าอยู่ระหว่าง 10,806 ถึง 10,821.

ไม่มีน้ำหนักอะตอมมาตรฐานในกรณีขององค์ประกอบที่ไม่ใช่ธรรมชาติหรือสังเคราะห์ที่ไม่มีไอโซโทปในธรรมชาติ เช่นกรณีดังกล่าวของ francium (Fr), polonium (Po), เรดอน (Ra), ท่ามกลางองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ.

ในกรณีเหล่านี้น้ำหนักอะตอม จำกัด อยู่ที่ผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอนขององค์ประกอบนี้.

ค่าน้ำหนักอะตอมมีการรายงานในวงเล็บซึ่งหมายความว่ามันไม่ได้เป็นน้ำหนักอะตอมมาตรฐาน แม้กระนั้นค่าของน้ำหนักอะตอมมาตรฐานก็มีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงหากมีการค้นพบไอโซโทปขององค์ประกอบบางอย่างมากขึ้น.

การอ้างอิง

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 มิถุนายน 2018) นิยามน้ำหนักอะตอม ดึงมาจาก: thoughtco.com
2. Jimenez, V. และ Macarulla, J. (1984) ฟิสิกส์เคมีสรีรวิทยา (6^{ขอบคุณ.} เอ็ด) มาดริด: Interamericana
3. Whitten, K. , Davis, R. , Peck M. และ Stanley, G. (2008) เคมี (8^Ava. เอ็ด) CENGAGE การเรียนรู้: เม็กซิโก.
4. วิกิพีเดีย (2018) น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
5. ศ. เอ็น. เดอลีออง ( N.d. ) น้ำหนักอะตอม ดึงจาก: iun.edu