Den atomvikt är medelmassan av atomerna av en viss kemisk beståndsdel. Det är känt och används omväxlande som atommassa, även om bokstavligen innebörden av var och en är annorlunda.
Termen "vikt" i fysiken innebär den kraft som utövas på ett gravitationsfält uttryckt i kraftenheter som Newton. Sedan 1908 har emellertid termen atomvikt använts, som idag är bättre känd som relativ atommassa; det vill säga de är synonyma.
Källa: Pexels.
Atomer är så små, rikliga och olika även för samma element, att det inte är en enkel uppgift att tilldela dem en fysisk storlek såsom massa. Precis med tiden har valet av enhet som representerar vikten eller atommassan för ett kemiskt element varierat.
Ursprungligen valdes massan för den minsta atomen, som är väteatomen (H), som atomenheten. Det ändrades senare till atommassenhet av naturligt syre 1/16, och sedan dess lättare isotopen 16 O drogs .
Sedan 1961, på grund av den stora vikten av kolatomen (C), valdes den att hänvisa atomvikten till dess isotop C-12. Vidare är C-atomen det centrala eller viktiga kemiska elementet i organisk kemi och biokemi.
Vad är atomvikten?
Atomvikten (AP) är medelvikten för massorna av de naturliga isotoperna som utgör ett kemiskt element. Termen hänvisar till den relativa atommassan som har atomerna i var och en av de kemiska elementen.
Som nämnts i öppningssektionen används uttrycket atomvikt traditionellt, men det är faktiskt atommassa. Sedan 1961, baserat på Carbon-12 atomen, antogs dess värde 12 för skalan av relativa atomvikter.
Men vad är atommassan då? Det är summan av protoner och neutroner som atomen har, och massan som elektronerna har bidragit till är försumbar. Atommassan för väte (H) är till exempel 1,00974 Da, och magnesiummassan (Mg) är 24,3050 Da.
Jämförelse innebär detta att Mg-atomer är tyngre än H-atomer: 24 gånger mer exakt. När värdena på vikten eller atommassan för något kemiskt element behövs kan det erhållas genom att konsultera den periodiska tabellen.
Enheter
En av de första enheterna med atomvikt, amu, uttrycktes som 1/16 (0,0625) av vikten av en syreatom.
Denna enhet förändrades med upptäckten av förekomsten av de naturliga isotoperna av ett element från 1912; därför kan isotoper inte längre ignoreras.
För närvarande är standardenheten för atommassa eller dalton 1/12 av atomvikten för isotopen 12 C. Detta är mer stabilt och rikligt än 13 C och 14 C.
En standardiserad atommasseenhet är massan för en nukleon (en proton eller en neutron) och är lika med 1 g / mol. Denna förening eller standardisering genomfördes med en C-12-atom till vilken 12 atomenheter har tilldelats.
Och så kan den relativa atomvikten eller atommassan för närvarande uttryckas i gram per mol atomer.
Hur beräknas atomvikten?
För att bestämma atomvikten måste först isotopens atommassa beräknas, vilket är summan av antalet protoner och neutroner som en viss atom har.
Antalet elektroner som det har beaktas inte, eftersom dess massa är försumbar jämfört med neutroner och protoner.
Detsamma görs med varje isotop av samma element. Sedan medvetet om deras naturliga överflöd beräknas en viktad genomsnittlig atommassa av alla isotoper genom att lägga till produkten m ∙ A (m = atommassa, och A överflödet dividerat med 100).
Anta till exempel att du har ett kluster av järnatomer där 93% av dem är 56 Fe, medan 5% är 54 Fe och de återstående 2% 57 Fe. Atommassorna är redan markerade i de övre vänstra hörnen. av kemiska symboler. Beräknar då:
56 (0,93) + 54 (0,05) + 57 (0,02) = 55,92 g / mol Fe-atomer
I det klustret har järn en atomvikt på 55,92. Men hur är det med resten av hela jorden eller resten av universum? I klustret finns det bara tre isotoper, vars överflöd förändras om jorden beaktas, där det kommer att finnas fler isotoper tillgängliga och beräkningarna blir mer komplicerade.
överväganden
För att beräkna atomvikten för elementen som rapporteras i den periodiska tabellen måste följande beaktas:
-Isotoperna som finns i samma kemiska element. Atomer av samma kemiska element som har olika antal neutroner är isotoperna för det kemiska elementet.
-I de prover som erhållits från varje isotop beaktas atommassan för var och en av dem.
-Den relativa överflödet av var och en av isotoperna för ett visst element i de prov som finns i naturen är också viktigt.
-Värdet på atomvikten för en enda atom ensam eller närvarande i ett naturligt prov av elementet kan hittas. Eller av en grupp atomer i fallet med isotoper av samma element, bestämning av standardvikten eller den genomsnittliga atomvikten.
-För att bestämma atomvikten för kemiska element beaktades en eller flera isotoper av samma element.
-Det finns några kemiska element som Francium (Fr) som inte har stabila isotoper och ännu inte har en standardiserad atomvikt.
exempel
Genom att konsultera den periodiska tabellen över kemiska element, kan atomvikten hos ett kemiskt element hittas; det vill säga de som har beräknats med tanke på alla stabila isotoper (och av den anledningen har de vanligtvis många decimaler).
Där observeras att atomantalet väte (H) är lika med 1, lika med dess antal protoner. Atomvikten för H är den minsta av alla element, med ett värde av 1,00794 u ± 0,00001 u.
För bor bestämdes dess atomvikt baserat på två isotoper erhållna i naturen och dess värde sträcker sig från 10 806 till 10 821.
Det finns ingen standardatomvikt för icke-naturliga eller syntetiska element som inte har isotoper i naturen; såsom nämnda fall av francium (Fr), polonium (Po), radon (Ra), bland andra kemiska element.
I dessa fall är atomvikten begränsad till summan av antalet protoner och neutroner för detta element.
Atomvärdet redovisas inom parentes, vilket betyder att det inte är en standardiserad atomvikt. Till och med värdet på standardatvikten kan förändras om fler isotoper av ett visst element upptäcks.
referenser
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 juni 2018). Definition av atomvikten. Återställd från: thoughtco.com
- Jimenez, V. och Macarulla, J. (1984). Fysiologisk fysikkemi. (6 ta Ed). Madrid: Interamericana
- Whitten, K., Davis, R., Peck M. och Stanley, G. (2008). Kemi. (8 ava. Ed). CENGAGE Learning: Mexico.
- Wikipedia. (2018). Atomvikt standard. Återställd från: en.wikipedia.org
- Professor N. De Leon. (Sf). Atomvikter. Återställd från: iun.edu