Atomvikt vad den består av, hur den beräknas och exempel

837
Jonah Lester

De atomvikt är den genomsnittliga massan av atomerna för ett givet kemiskt element Det är känt och används omväxlande som atommassa, även om betydelsen av var och en bokstavligen är annorlunda..

Uttrycket "vikt" i fysik innebär den kraft som utövas på ett gravitationsfält uttryckt i kraftenheter såsom Newton. Sedan 1908 har emellertid termen atomvikt använts, som idag är bättre känd som relativ atommassa; det vill säga de är synonymer.

Källa: Pexels.

Atomer är så små, rikliga och olika även för samma element, att det inte är en lätt uppgift att tilldela dem en fysisk storlek som massa. Exakt över tiden har valet av den enhet som representerar vikten eller atommassan för ett kemiskt element varierat.

Inledningsvis valdes massan för den minsta atomen, som är väteatomen (H), som atommasseenhet. Det byttes senare ut mot atommasseenheten för naturligt syre 1/16, och sedan är dess lättare isotop den 16ELLER.

Sedan 1961, på grund av kolatomens (C) stora betydelse, valdes det att hänvisa atomvikten till dess isotop C-12. Vidare är C-atomen det centrala eller viktiga kemiska elementet i organisk kemi och biokemi..

Artikelindex

  • 1 Vad är atomvikten?
  • 2 enheter
  • 3 Hur beräknas atomvikten?
    • 3.1 Överväganden
  • 4 Exempel
  • 5 Referenser

Vad är atomvikten?

Atomvikten (PA) är medelvikten för massorna av de naturliga isotoperna som utgör ett kemiskt element. Uttrycket hänvisar till den relativa atommassan som innehas av atomerna i vart och ett av de kemiska elementen.

Som nämnts i inledningsavsnittet används termen atomvikt traditionellt, men det är faktiskt atommassa. Sedan 1961, baserat på kol-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, massan som bidragits av elektronerna är obetydlig. Atommassan av väte (H) är till exempel 1,00974 Da, och den för magnesium (Mg) är 24,3050 Da.

Jämförelse betyder detta att Mg-atomer är tyngre än H-atomer: 24 gånger mer exakt. När värdena för vikten eller atommassan för något kemiskt element behövs kan det erhållas genom att se det periodiska systemet.

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 existensen av de naturliga isotoperna av ett element från 1912; därför kunde isotoper inte längre ignoreras.

För närvarande är standardenheten för atommassa eller dalton 1/12 av vikten av atomen för isotopen av 12C. Detta är mer stabilt och rikligt än 13C och 14C.

En standardiserad atommasseenhet är massan av en nukleon (en proton eller en neutron) och är lika med 1 g / mol. Denna förening eller standardisering utfördes med en C-12-atom till vilken 12 atommasseenheter tilldelades..

Och så kan den relativa atomvikten eller atommassan för närvarande uttryckas i gram per en mol atomer..

Hur beräknar man atomvikten?

För att bestämma atomvikten måste först atomens massa beräknas, vilket är summan av antalet protoner och neutroner som en viss atom har.

Mängden elektroner som den har beaktas inte, eftersom dess massa är obetydlig jämfört med den hos neutroner och protoner.

Samma sak görs med varje isotop av samma element. Sedan, med kännedom om deras naturliga överflöd, beräknas en viktad genomsnittlig atommassa för alla isotoper genom att addera produkten m ∙ A (m = atommassa och A överflödet dividerat med 100).

Antag till exempel att du har ett kluster av järnatomer där 93% av dem är 56Tro, medan 5% är 54Fe och de återstående 2% 57Tro Atommassor är redan markerade i de övre vänstra hörnen av de kemiska symbolerna. Beräknar sedan:

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 ändras om man tar hänsyn till jorden, där det kommer att finnas fler isotoper tillgängliga och beräkningarna blir mer komplicerade.

Överväganden

För att beräkna atomvikten för elementen som rapporteras i det periodiska systemet måste följande beaktas:

-Isotoper som finns i naturen av samma kemiska element. Atomerna i samma kemiska element som har olika antal neutroner är det kemiska grundämnets isotoper..

-I proverna som erhållits från varje isotop beaktas atommassan för var och en av dem.

-Det relativa överflödet av var och en av isotoperna för ett visst element i de prover som finns i naturen är också viktigt..

-Värdet av 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, som bestämmer standard- eller genomsnittlig atomvikt.

-För att bestämma atomviktens standardkemiska grundämnen övervägdes en eller flera isotoper av samma grundämne.

-Det finns några kemiska element som Francium (Fr) som inte har stabila isotoper och ännu inte har en standardiserad atomvikt..

Exempel

Genom att konsultera det periodiska systemet för kemiska element kan atomvikt för 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 på 1,00794 u ± 0,00001 u.

För bor bestämdes dess atomvikt baserat på två isotoper erhållna i naturen och dess värde varierar från 10 806 till 10 821.

Det finns ingen standard atomvikt när det gäller icke-naturliga eller syntetiska element som inte har isotoper i naturen; såsom ovannämnda 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 i detta element.

Atomviktsvärdet rapporteras inom parentes, vilket innebär att det inte är en standard atomvikt. Till och med värdet på standardviktens atom kan förändras om fler isotoper av ett visst element upptäcks..

Referenser

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 juni 2018). Atomic Weight Definition. Återställd från: thoughtco.com
  2. Jimenez, V. och Macarulla, J. (1984). Fysiologisk fysikalisk kemi. (6ta. ed). Madrid: Interamericana
  3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. och Stanley, G. (2008). Kemi. (8ava. ed). CENGAGE Inlärning: Mexiko.
  4. Wikipedia. (2018). Standard atomvikt. Återställd från: en.wikipedia.org
  5. Prof. N. De Leon. (s.f.). Atomvikter. Återställd från: iun.edu

Ingen har kommenterat den här artikeln än.