Ključna razlika između atomske težine i atomske mase je u tome što je atomska težina prosječna težina elementa, s obzirom na sve njegove izotope i njihovu relativnu zastupljenost, ali atomska masa je masa jednog atoma.
Većina ljudi koristi pojmove atomska masa i atomska težina kao sinonimi. Međutim, oni imaju različita značenja i uzrokuje značajnu pogrešku u izračunima rasutog materijala ako ova dva pojma uzmemo kao jedan.
Što je atomska težina?
Atomska težina je prosječna težina elementa, s obzirom na sve njegove izotope i njihovu relativnu zastupljenost. Većinu vremena kemijski elementi imaju izotope; izotopi su različiti oblici istog kemijskog elementa. Izotopi imaju isti broj protona (što ih čini istim kemijskim elementom) i različit broj neutrona u atomskoj jezgri. Postoje različiti postoci različitih izotopa koji se pojavljuju u prirodi. Moramo uzeti u obzir atomske mase svih izotopa i njihove postotke kada dobivamo atomsku težinu kemijskog elementa. Tamo možemo izračunati prosječnu masu koristeći atomske mase svakog izotopa da bismo dobili atomsku težinu. Atomska težina koju vidimo u periodnom sustavu izračunata je prema ovom fenomenu.
Možemo koristiti sljedeća dva koraka za ovaj izračun;
- Prvo pretvorite postotke u decimalne vrijednosti tako da ih podijelite sa 100.
- Zatim pomnožite atomske mase svakog izotopa s tim decimalnim vrijednostima.
- Na kraju, zbrojite odgovore kako biste dobili konačni odgovor.
Video 1: Izračunavanje atomske težine
Primjer: Pretpostavimo da u prirodi imamo 98% izotopa C-12 i 2% izotopa C-13. Izračunajmo atomsku težinu ugljika koristeći atomske mase ovih izotopa.
- Pretvaranje u decimalne vrijednosti:
- Decimalna vrijednost za postotak C-12 je 0,98 (dobiva se dijeljenjem 98 sa 100).
- Decimalna vrijednost za postotak C-13 je 0,02 (dobiva se dijeljenjem 2 sa 100).
- Množenje atomskih masa svakog izotopa iz decimalnih vrijednosti:
- 12 x 0,98=11,76
- 13 x 0,02=0,26
- Zbrajanje odgovora kako bi se dobio konačni odgovor:
76 + 0,26=12,02
Na kraju, možemo dobiti atomsku težinu kemijskog elementa ugljika kao 12,02 amu (jedinice atomske mase). Štoviše, ovaj izraz možemo nazvati "relativna atomska masa" jer je to prosjek stvarnih atomskih masa izotopa.
Što je atomska masa?
Atomi uglavnom sadrže protone, neutrone i elektrone. Atomska masa je jednostavno masa atoma. Drugim riječima, to je skup masa svih neutrona, protona i elektrona u jednom atomu, posebno kada se atom ne kreće (masa mirovanja). Uzimamo samo masu mirovanja jer prema osnovama fizike kada se atomi kreću vrlo velikom brzinom, mase se povećavaju. Međutim, masa elektrona je znatno vrlo mala u usporedbi s masama protona i neutrona. Stoga možemo reći da je doprinos elektrona atomskoj masi manji. Stoga možemo zanemariti masu elektrona kada računamo atomsku masu. Iznad svega, različiti izotopi imaju različite atomske mase iako pripadaju istom kemijskom elementu jer imaju različit broj neutrona.
Slika 01: Možemo koristiti mase protona, neutrona i elektrona atoma za izračunavanje atomske mase
Štoviše, mase atoma su izuzetno male, pa ih ne možemo izraziti u normalnim jedinicama mase poput grama ili kilograma. Za naše potrebe koristimo drugu jedinicu koja se zove jedinica atomske mase (amu) za mjerenje atomske mase. Slično, 1 jedinica atomske mase je jedna dvanaestina mase izotopa C-12. Kada masu atoma podijelimo s masom od jedne dvanaestine mase izotopa C-12, možemo dobiti njegovu relativnu masu. Međutim, u općoj upotrebi kada kažemo relativna atomska masa nekog elementa, mislimo na njegovu atomsku težinu (jer je izračunavamo uzimajući u obzir sve izotope).
Koja je razlika između atomske težine i atomske mase?
Uglavnom koristimo pojmove atomska težina i atomska masa kao iste. Međutim, ova se dva pojma međusobno razlikuju uglavnom prema definiciji. Stoga, prema definiciji, ključna razlika između atomske težine i atomske mase je u tome što je atomska težina prosječna težina elementa, s obzirom na sve njegove izotope i njihovu relativnu zastupljenost, dok je atomska masa masa jednog atoma.
Nadalje, možemo identificirati još jednu važnu razliku između atomske težine i atomske mase razmatranjem načina izračuna svake vrijednosti; trebali bismo izračunati atomsku težinu koristeći postotak zastupljenosti svih izotopa kemijskog elementa u prirodi, dok atomsku masu možemo izračunati jednostavnim zbrajanjem mase protona, neutrona i elektrona atoma.
Sažetak – Atomska težina u odnosu na atomsku masu
Atomska težina i atomska masa dva su važna pojma koja često koristimo u kemijskim proračunima. Ključna razlika između atomske težine i atomske mase je u tome što je atomska težina prosječna težina elementa, s obzirom na sve njegove izotope i njihovu relativnu zastupljenost, dok je atomska masa masa jednog atoma.
