Den atomvekt er den gjennomsnittlige masse av de atomer av en bestemt kjemisk element. Den er kjent og brukes om hverandre som atommasse, selv om betydningen av hver enkelt er forskjellig.
Begrepet 'vekt' i fysikk innebærer kraften som utøves på et gravitasjonsfelt uttrykt i kraftenheter som Newton. Siden 1908 har imidlertid begrepet atomvekt blitt brukt, som i dag er bedre kjent som relativ atommasse; det vil si at de er synonyme.
Kilde: Pexels.
Atomer er så små, mange og forskjellige, selv for det samme elementet, at det ikke er en lett oppgave å tildele dem en fysisk størrelse som masse. Nettopp over tid har valget av enheten som representerer vekten eller atommassen til et kjemisk element, variert.
Opprinnelig ble massen til det minste atomen, som er hydrogenatom (H), valgt som atomenes masseenhet. Det ble senere endret til atommasseenhet av naturlig oksygen 1/16, og deretter dens lettere isotop 16 O er foretrukket .
På grunn av karbonatomets (C) store betydning ble det valgt siden 1961 å henvise atomvekten til isotopen C-12. Videre er C-atomet det sentrale eller viktigste kjemiske elementet i organisk kjemi og biokjemi.
Hva er atomvekten?
Atomvekten (AP) er gjennomsnittsvekten til massene av de naturlige isotoper som utgjør et kjemisk element. Begrepet refererer til den relative atommassen som atomene til hvert av de kjemiske elementene besitter.
Som nevnt i åpningsseksjonen brukes uttrykket atomvekt tradisjonelt, men det er faktisk atommasse. Siden 1961, basert på karbon-12-atomet, ble verdien 12 brukt for skalaen av relative atomvekter.
Men hva er atommassen da? Det er summen av protoner og nøytroner som atomet har, og massen som elektronene bidro med er ubetydelig. Atommassen for hydrogen (H) er for eksempel 1,00974 Da, og den for magnesium (Mg) er 24,3050 Da.
Sammenligning betyr dette at Mg-atomer er tyngre enn H-atomer: 24 ganger mer nøyaktig. Når det er behov for verdiene på vekten eller atommassen til et kjemisk element, kan det oppnås ved å konsultere det periodiske systemet.
enheter
En av de første enhetene med atomvekt, amu, ble uttrykt som 1/16 (0,0625) av vekten til et oksygenatom.
Denne enheten endret seg med oppdagelsen av eksistensen av de naturlige isotoper av et element fra 1912; derfor kan isotoper ikke lenger ignoreres.
For øyeblikket er standardenheten for atommasse eller dalton 1/12 av atomvekten til isotopen 12 C. Dette er mer stabilt og rikelig enn 13 C og 14 C.
En standardisert atommasseenhet er massen til en nukleon (en proton eller et nøytron) og er lik 1 g / mol. Denne samlingen eller standardiseringen ble utført med et C-12-atom som 12 atommassenheter er tilordnet.
Og slik kan den relative atomvekten eller atommassen for øyeblikket uttrykkes i gram per mol atomer.
Hvordan beregnes atomvekten?
For å bestemme atomvekten må først isotopens atommasse beregnes, som er summen av antall protoner og nøytroner som et bestemt atom har.
Antallet elektroner det har er ikke tatt med, siden massen er ubetydelig sammenlignet med nøytroner og protoner.
Det samme gjøres med hver isotop av samme element. Da man kjenner til deres naturlige overflod, beregnes en vektet gjennomsnittlig atommasse av alle isotoper ved å legge til produktet m ∙ A (m = atommasse, og A overfloden delt på 100).
Anta for eksempel at du har en klynge med jernatomer der 93% av dem er 56 Fe, mens 5% er 54 Fe og de resterende 2% 57 Fe. Atommassene er allerede markert i øvre venstre hjørne av kjemiske symboler. Beregner da:
56 (0,93) + 54 (0,05) + 57 (0,02) = 55,92 g / mol Fe-atomer
I den klyngen har jern en atomvekt på 55,92. Men hva med resten av hele planeten Jorden eller resten av universet? I klyngen er det bare tre isotoper, hvis overflod endres hvis jorden blir tatt i betraktning, hvor det vil være flere isotoper tilgjengelig og beregningene blir mer kompliserte.
betraktninger
For å beregne atomvekten til elementene rapportert i den periodiske tabellen, må følgende tas i betraktning:
-Isotoper som eksisterer i det samme kjemiske elementets natur. Atomer av det samme kjemiske elementet som har forskjellige antall nøytroner er isotoper av det kjemiske elementet.
-I prøvene oppnådd fra hver isotop tas atommassen til hver av dem med i betraktningen.
-De relative forekomsten av hver av isotoper for et bestemt element i prøvene som finnes i naturen er også viktig.
- Verdien av atomvekten til et enkelt atom alene eller til stede i en naturlig prøve av elementet kan bli funnet. Eller av en gruppe atomer når det gjelder isotoper av samme element, som bestemmer standard- eller gjennomsnittlig atomvekt.
-For å bestemme standardatomvekten til kjemiske elementer ble en eller flere isotoper av samme element vurdert.
-Det er noen kjemiske elementer som Francium (Fr) som ikke har stabile isotoper og ennå ikke har en standardisert atomvekt.
eksempler
Ved å konsultere den periodiske tabellen over kjemiske elementer, kan atomvekten til et kjemisk element bli funnet; det vil si de som er beregnet med tanke på alle stabile isotoper (og av den grunn har de vanligvis mange desimaler).
Der observeres det at atomantallet hydrogen (H) er lik 1, lik antallet protoner. Atomvekten til H er den minste av alle elementene, og har en verdi på 1.00794 u ± 0.00001 u.
For bor ble dens atomvekt bestemt ut fra to isotoper oppnådd i naturen, og verdien varierer fra 10 806 til 10 821.
Det er ingen standard atomvekt når det gjelder ikke-naturlige eller syntetiske elementer som ikke har isotoper i naturen; som nevnte tilfelle av francium (Fr), polonium (Po), radon (Ra), blant andre kjemiske elementer.
I disse tilfellene er atomvekten begrenset til summen av antall protoner og nøytroner til dette elementet.
Atomervektverdien er rapportert i parentes, noe som betyr at det ikke er en standardisert atomvekt. Selv verdien av standard atomvekt kan være i stand til å endre seg hvis flere isotoper av et bestemt element blir oppdaget.
referanser
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. juni 2018). Atomisk vektdefinisjon. Gjenopprettet fra: thoughtco.com
- Jimenez, V. og Macarulla, J. (1984). Fysiologisk fysisk kjemi. (6 ta. Utg.). Madrid: Interamericana
- Whitten, K., Davis, R., Peck M. og Stanley, G. (2008). Kjemi. (8 ava. Utg.). CENGAGE Learning: Mexico.
- Wikipedia. (2018). Standard atomvekt. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
- Professor N. De Leon. (SF). Atomvekter. Gjenopprettet fra: iun.edu