Nøgleforskellen mellem atomvægt og atommasse er, at atomvægt er gennemsnitsvægten af et grundstof med hensyn til alle dets isotoper og deres relative mængder, men atommasse er massen af et enkelt atom.
De fleste mennesker bruger udtrykkene atommasse og atomvægt i flæng. De har dog forskellige betydninger, og det forårsager en væsentlig fejl i beregninger af bulkmaterialer, hvis vi tager disse to udtryk som ét.
Hvad er atomvægt?
Atomvægt er gennemsnitsvægten af et grundstof med hensyn til alle dets isotoper og deres relative mængder. Det meste af tiden har kemiske grundstoffer isotoper; isotoper er de forskellige former for det samme kemiske grundstof. Isotoper har det samme antal protoner (hvilket gør, at de tilhører det samme kemiske grundstof) og forskellige antal neutroner i atomkernen. Der er forskellige procenter af forskellige isotoper, der forekommer i naturen. Vi skal overveje atommasserne af alle isotoper og deres procenter, når vi får atomvægten af et kemisk grundstof. Der kan vi beregne den gennemsnitlige masse ved hjælp af atommasserne af hver isotop for at få atomvægten. Atomvægten, som vi ser i det periodiske system, er beregnet i henhold til dette fænomen.
Vi kan bruge følgende to trin til denne beregning;
- Konverter først procenterne til decimalværdier ved at dividere dem med 100.
- Dernæst ganges atommasserne af hver isotop fra disse decimalværdier i overensstemmelse hermed.
- Føj endelig svarene sammen for at få det endelige svar.
Video 1: Beregning af atomvægten
Eksempel: Antag, at vi har 98 % af C-12-isotopen og 2 % af C-13-isotopen i naturen. Lad os beregne atomvægten af kulstof ved hjælp af atommasserne af disse isotoper.
- Konvertering til decimalværdier:
- Decimalværdi for procentdelen af C-12 er 0,98 (opnået ved at dividere 98 fra 100).
- Decimalværdi for procentdelen af C-13 er 0,02 (opnået ved at dividere 2 fra 100).
- Multiplikation af atommasser af hver isotop fra decimalværdierne:
- 12 x 0,98=11,76
- 13 x 0,02=0,26
- Tilføjelse af svar sammen for at få det endelige svar:
76 + 0,26=12,02
Til sidst kan vi få atomvægten af det kemiske grundstof kulstof som 12,02 amu (atommasseenheder). Desuden kan vi navngive dette udtryk som "relativ atommasse", fordi det er et gennemsnit af faktiske atommasser af isotoper.
Hvad er atommasse?
Atomer indeholder hovedsageligt protoner, neutroner og elektroner. Atommasse er simpelthen massen af et atom. Med andre ord er det samlingen af masser af alle neutroner, protoner og elektroner i et enkelt atom, specifikt når atomet ikke bevæger sig (hvilemasse). Vi tager kun hvilemassen, fordi ifølge fysikkens grundlæggende principper, når atomer bevæger sig med en meget høj hastighed, øges masserne. Imidlertid er massen af elektroner betydeligt meget lille sammenlignet med masserne af protoner og neutroner. Derfor kan vi sige, at elektronernes bidrag til en atommasse er mindre. Derfor kan vi negligere en elektrons masse, når vi beregner atommassen. Frem for alt har forskellige isotoper forskellige atommasser, selvom de tilhører det samme kemiske grundstof, fordi de har forskelligt antal neutroner.
Figur 01: Vi kan bruge masserne af protoner, neutroner og elektroner i et atom til at beregne atommassen
Desuden er masserne af atomer ekstremt små, så vi kan ikke udtrykke dem i normale masseenheder som gram eller kilogram. Til vores formål bruger vi en anden enhed kaldet atommasseenhed (amu) til at måle atommassen. På samme måde er 1 atommasseenhed den tolvtedel af massen af en C-12 isotop. Når vi deler en masse af et atom fra massen af en tolvtedel af massen af en C-12 isotop, kan vi få dens relative masse. Men i almindelig brug, når vi siger den relative atommasse af et grundstof, mener vi deres atomvægt (fordi vi beregner den under hensyntagen til alle isotoper).
Hvad er forskellen mellem atomvægt og atommasse?
De fleste gange bruger vi udtrykkene atomvægt og atommasse som det samme. Disse to udtryk adskiller sig dog hovedsageligt fra hinanden i henhold til definitionen. Derfor, ved at gå efter definitionen, er den vigtigste forskel mellem atomvægt og atommasse, at atomvægten er gennemsnitsvægten af et grundstof med hensyn til alle dets isotoper og deres relative mængder, mens atommassen er massen af et enkelt atom.
Yderligere kan vi identificere en anden vigtig forskel mellem atomvægt og atommasse ved at overveje måden at beregne hver værdi på; vi bør beregne atomvægten ved hjælp af den procentvise overflod af alle isotoper af et kemisk grundstof i naturen, mens vi kan beregne atommassen blot ved at tilføje masserne af protoner, neutroner og elektroner i et atom.
Oversigt – Atomvægt vs Atommasse
Atomvægt og atommasse er to vigtige udtryk, som vi ofte bruger i kemiske beregninger. Den vigtigste forskel mellem atomvægt og atommasse er, at atomvægt er gennemsnitsvægten af et grundstof med hensyn til alle dets isotoper og deres relative overflod, mens atommasse er massen af et enkelt atom.
