Ατομικό βάρος σε αυτό που αποτελείται, πώς υπολογίζεται και παραδείγματα

Το ατομικού βάρους είναι η μέση μάζα των ατόμων ενός συγκεκριμένου χημικού στοιχείου. Είναι γνωστό και χρησιμοποιείται αδιαμφισβήτητα ως ατομική μάζα, αν και κυριολεκτικά η έννοια του καθενός είναι διαφορετική.

Ο όρος «βάρος» στη φυσική υποδηλώνει τη δύναμη που ασκείται σε ένα βαρυτικό πεδίο που εκφράζεται σε μονάδες δύναμης όπως ο Newton. Ωστόσο, από το 1908 έχει χρησιμοποιηθεί ο όρος ατομικό βάρος, το οποίο είναι σήμερα περισσότερο γνωστό ως σχετική ατομική μάζα. δηλαδή, είναι συνώνυμα.

Τα άτομα είναι τόσο μικρά, πλούσια και ακόμη και διαφορετική για το ίδιο στοιχείο, το οποίο δεν είναι εύκολο να εκχωρήσετε μια φυσική ποσότητα, όπως μάζα. Ακριβώς με την πάροδο του χρόνου η επιλογή της μονάδας που αντιπροσωπεύει το βάρος ή την ατομική μάζα ενός χημικού στοιχείου έχει ποικίλει.

Αρχικά, η μάζα του μικρότερου ατόμου, που είναι το άτομο υδρογόνου (Η), επιλέχθηκε ως μονάδα ατομικής μάζας. Στη συνέχεια μετατράπηκε στη μονάδα ατομικής μάζας του φυσικού οξυγόνου 1/16 και στη συνέχεια προτιμήθηκε το ελαφρύτερο ισότοπό του. ¹⁶Ο.

Από το 1961, λόγω της μεγάλης σημασίας του ατόμου άνθρακα (C), επιλέχθηκε να αναφερθεί το ατομικό βάρος στο ισότοπό του C-12. Επιπλέον, το άτομο C είναι το κεντρικό χημικό στοιχείο ή το κλειδί της οργανικής χημείας και της βιοχημείας.

Ευρετήριο

• 1 Ποιο είναι το ατομικό βάρος;?
• 2 Μονάδες
• 3 Πώς υπολογίζεται το ατομικό βάρος?
  • 3.1 Σημειώσεις
• 4 Παραδείγματα
• 5 Αναφορές

Ποιο είναι το ατομικό βάρος;?

Το μέσο βάρος των μαζών των φυσικών ισοτόπων που συνθέτουν ένα χημικό στοιχείο είναι γνωστό ως ατομικό βάρος (AP). Ο όρος αναφέρεται στη σχετική ατομική μάζα που κατέχουν τα άτομα κάθε χημικού στοιχείου.

Όπως αναφέρεται στην αρχική ενότητα, ο όρος ατομικό βάρος χρησιμοποιείται παραδοσιακά, αλλά στην πραγματικότητα είναι η ατομική μάζα. Από το 1961, με βάση το άτομο Carbon-12, η ​​τιμή του 12 υιοθετήθηκε για την κλίμακα των σχετικών ατομικών βαρών.

Αλλά ποια είναι η ατομική μάζα τότε; Είναι το άθροισμα των πρωτονίων και νετρονίων που κατέχει το άτομο, είναι ασήμαντη η μάζα που συνεισφέρουν τα ηλεκτρόνια. Η ατομική μάζα υδρογόνου (Η), για παράδειγμα, είναι 1,00974 Da και αυτή του Μαγνησίου (Mg) είναι 24,3050 Da.

Συγκρίνοντας, αυτό σημαίνει ότι τα άτομα Mg είναι βαρύτερα από τα άτομα Η: 24 φορές πιο ακριβή. Όταν χρειάζονται οι τιμές του βάρους ή της ατομικής μάζας ενός χημικού στοιχείου, μπορεί να ληφθεί με τη βοήθεια του περιοδικού πίνακα.

Μονάδες

Μία από τις πρώτες μονάδες ατομικού βάρους, uma, εκφράστηκε σε 1/16 (0,0625) του βάρους ενός ατόμου οξυγόνου.

Αυτή η μονάδα άλλαξε με την ανακάλυψη της ύπαρξης των φυσικών ισοτόπων ενός στοιχείου από το 1912. Επομένως, τα ισότοπα δεν μπορούσαν πλέον να αγνοηθούν.

Επί του παρόντος, η πρότυπη μονάδα της ατομικής μάζας ή dalton είναι 1/12 του βάρους του ατόμου του ισότοπου του ¹²Γ. Αυτό είναι πιο σταθερό και άφθονο από το ¹³C και ¹⁴Γ.

Μια μονάδα τυποποιημένης ατομικής μάζας είναι η μάζα ενός νουκλεονίου (ένα πρωτόνιο ή ένα νετρόνιο) και ισοδυναμεί με 1 g / mol. Αυτή η ενοποίηση ή τυποποίηση έγινε με ένα άτομο C-12 στο οποίο ανατίθενται 12 μονάδες ατομικής μάζας.

Και έτσι, το σχετικό ατομικό βάρος ή ατομική μάζα μπορεί να εκφραστεί προς το παρόν σε γραμμάρια ανά ένα γραμμομόριο ατόμων.

Πώς υπολογίζεται το ατομικό βάρος?

Για να προσδιοριστεί το ατομικό βάρος, πρέπει πρώτα να υπολογίσουμε την ατομική μάζα του ισοτόπου, που είναι το άθροισμα του αριθμού των πρωτονίων και νετρονίων που έχει ένα συγκεκριμένο άτομο.

Δεν λαμβάνει υπόψη την ποσότητα ηλεκτρονίων που έχει, δεδομένου ότι η μάζα του είναι αμελητέα σε σύγκριση με εκείνη των νετρονίων και των πρωτονίων.

Το ίδιο γίνεται με κάθε ισότοπο του ίδιου στοιχείου. Στη συνέχεια, γνωρίζοντας τη φυσική αφθονία του, υπολογίζουμε τη σταθμισμένη μέση ατομική μάζα όλων των ισοτόπων με την προσθήκη του προϊόντος m ∙ A (m = ατομική μάζα και A της αφθονίας διαιρούμενης με 100).

Για παράδειγμα, υποθέστε ότι έχετε ένα σύμπλεγμα ατόμων σιδήρου όπου το 93% αυτών είναι ⁵⁶Πίστη, ενώ το 5% είναι ⁵⁴Η πίστη και το υπόλοιπο 2% ⁵⁷Πίστη Οι ατομικές μάζες είναι ήδη σημειωμένες στις άνω αριστερές γωνίες των χημικών συμβόλων. Υπολογισμός τότε:

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

Σε αυτή τη συστάδα, ο σίδηρος έχει ατομικό βάρος 55,92. Αλλά τι γίνεται με το υπόλοιπο πλανήτη Γη ή το υπόλοιπο Σύμπαν; Στο σύμπλεγμα μόλις τρία ισότοπα του οποίου η αφθονία αλλάξει, αν λάβει κανείς υπόψη τη Γη, όπου θα υπάρχουν περισσότερες διαθέσιμες ισότοπα και οι υπολογισμοί γίνονται πιο περίπλοκα.

Σκέψεις

Για τον υπολογισμό του ατομικού βάρους των στοιχείων που αναφέρονται στον περιοδικό πίνακα, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη τα ακόλουθα:

-Τα ισότοπα που υπάρχουν στη φύση του ίδιου χημικού στοιχείου. Τα άτομα του ίδιου χημικού στοιχείου που έχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων είναι τα ισότοπα αυτού του χημικού στοιχείου.

-Στα δείγματα που λαμβάνονται από κάθε ισότοπο λαμβάνεται υπόψη η ατομική μάζα καθενός από αυτά.

-Είναι επίσης σημαντικό η σχετική αφθονία καθενός από τα ισότοπα για ένα συγκεκριμένο στοιχείο στα δείγματα που βρίσκονται στη φύση.

-Μπορεί κανείς να βρει την αξία του ατομικού βάρους ενός μόνο ατόμου μόνο του ή του παρόντος σε ένα φυσικό δείγμα του στοιχείου. Ή μιας ομάδας ατόμων στην περίπτωση ισότοπων του ίδιου στοιχείου, προσδιορίζοντας το πρότυπο ή το μέσο ατομικό βάρος.

-Για να προσδιοριστεί το πρότυπο ατομικό βάρος των χημικών στοιχείων, ελήφθησαν υπόψη ένα ή περισσότερα ισότοπα του ιδίου στοιχείου..

-Υπάρχουν ορισμένα χημικά στοιχεία όπως το Francio (Fr) που δεν έχουν σταθερά ισότοπα και εξακολουθούν να μην έχουν τυποποιημένο ατομικό βάρος.

Παραδείγματα

Αναζητώντας τον περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων μπορεί κανείς να βρει το ατομικό βάρος ενός χημικού στοιχείου. δηλαδή, εκείνα που έχουν υπολογιστεί θεωρώντας όλα τα σταθερά ισότοπα (και για τον λόγο αυτό τείνουν να έχουν πολλά δεκαδικά ψηφία).

Εκεί παρατηρείται ότι ο ατομικός αριθμός υδρογόνου (Η) είναι ίσος με 1, ίσος με τον αριθμό των πρωτονίων. Το ατομικό βάρος του Η είναι το χαμηλότερο από όλα τα στοιχεία, με τιμή 1.00794 και ± 0.00001 u.

Για το βόριο, το ατομικό βάρος του προσδιορίστηκε με βάση δύο ισότοπα που ελήφθησαν στη φύση και η αξία του κυμαίνεται από 10,806 έως 10,821.

Δεν υπάρχει πρότυπο ατομικό βάρος στην περίπτωση μη φυσικών ή συνθετικών στοιχείων που δεν έχουν ισότοπα στη φύση. ανάλογα με την περίπτωση που αναφέρεται παραπάνω φράγκιο (Fr), πολώνιο (Po), ραδόνιο (Ra), μεταξύ άλλων χημικά στοιχεία.

Σε αυτές τις περιπτώσεις, το ατομικό βάρος περιορίζεται στο άθροισμα του αριθμού των πρωτονίων και νετρονίων αυτού του στοιχείου.

Η τιμή του ατομικού βάρους αναφέρεται σε παρενθέσεις, πράγμα που σημαίνει ότι δεν είναι τυποποιημένο ατομικό βάρος. Ακόμη και η τιμή του πρότυπου ατομικού βάρους είναι ευαίσθητη σε αλλαγή εάν ανακαλυφθούν περισσότερα ισότοπα ενός συγκεκριμένου στοιχείου.

Αναφορές

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Ιουνίου 2018). Ορισμός Ατομικού Βάρους. Ανακτήθηκε από: thoughtco.com
2. Jimenez, V. και Macarulla, J. (1984). Φυσιολογική Φυσικοχημεία. (6^ta. ed). Μαδρίτη: Interamericana
3. Whitten, Κ., Davis, R., Peck Μ. Και Stanley, G. (2008). Χημεία (8^ava. ed). CENGAGE Μάθηση: Μεξικό.
4. Wikipedia. (2018). Πρότυπο ατομικό βάρος. Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org
5. Καθ. N. De Leon. (s.f.). Ατομικά βάρη. Ανακτήθηκε από: iun.edu