Het belangrijkste verschil tussen atoomgewicht en atoommassa is dat atoomgewicht het gemiddelde gewicht van een element is, met betrekking tot al zijn isotopen en hun relatieve abundanties, maar atoommassa is de massa van een enkel atoom.
De meeste mensen gebruiken de termen atoommassa en atoomgewicht door elkaar. Ze hebben echter verschillende betekenissen en het veroorzaakt een aanzienlijke fout in de berekeningen van bulkmateriaal als we deze twee termen als één beschouwen.
Wat is atoomgewicht?
Atoomgewicht is het gemiddelde gewicht van een element, met betrekking tot al zijn isotopen en hun relatieve abundanties. Meestal hebben chemische elementen isotopen; isotopen zijn de verschillende vormen van hetzelfde chemische element. Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen (waardoor ze tot hetzelfde chemische element behoren) en verschillende aantallen neutronen in de atoomkern. Er zijn verschillende percentages van verschillende isotopen die in de natuur voorkomen. We moeten rekening houden met de atoommassa's van alle isotopen en hun percentages bij het verkrijgen van het atoomgewicht van een chemisch element. Daar kunnen we de gemiddelde massa berekenen met behulp van de atoommassa's van elke isotoop om het atoomgewicht te krijgen. Het atoomgewicht dat we in het periodiek systeem zien, wordt berekend volgens dit fenomeen.
We kunnen de volgende twee stappen gebruiken voor deze berekening;
- Converteer eerst de percentages naar decimale waarden door ze te delen door 100.
- Vermenigvuldig vervolgens de atoommassa's van elke isotoop met deze decimale waarden.
- Voeg ten slotte de antwoorden bij elkaar om het definitieve antwoord te krijgen.
Video 1: Het atoomgewicht berekenen
Voorbeeld: stel dat we 98% van de C-12-isotoop en 2% van de C-13-isotoop in de natuur hebben. Laten we het atoomgewicht van koolstof berekenen met behulp van de atoommassa's van deze isotopen.
- Converteren naar decimale waarden:
- Decimale waarde voor het percentage C-12 is 0,98 (verkregen door 98 te delen door 100).
- Decimale waarde voor het percentage C-13 is 0,02 (verkregen door 2 te delen door 100).
- Vermenigvuldiging van de atoommassa's van elke isotoop van de decimale waarden:
- 12 x 0,98=11,76
- 13 x 0,02=0,26
- Toevoeging van antwoorden samen om het definitieve antwoord te krijgen:
76 + 0.26=12.02
Uiteindelijk kunnen we het atoomgewicht van het chemische element koolstof krijgen als 12,02 amu (atomaire massa-eenheden). Bovendien kunnen we deze term "relatieve atomaire massa" noemen, omdat het een gemiddelde is van de werkelijke atomaire massa's van isotopen.
Wat is atoommassa?
Atomen bevatten voornamelijk protonen, neutronen en elektronen. Atoommassa is gewoon de massa van een atoom. Met andere woorden, het is de verzameling massa's van alle neutronen, protonen en elektronen in een enkel atoom, met name wanneer het atoom niet beweegt (rustmassa). We nemen alleen de restmassa, omdat volgens de grondbeginselen van de fysica wanneer atomen met een zeer hoge snelheid bewegen, de massa's toenemen. De massa van elektronen is echter aanzienlijk erg klein in vergelijking met de massa's van protonen en neutronen. Daarom kunnen we zeggen dat de bijdrage van de elektronen aan een atomaire massa kleiner is. Daarom kunnen we de massa van een elektron verwaarlozen bij het berekenen van de atomaire massa. Bovenal hebben verschillende isotopen verschillende atoommassa's, hoewel ze tot hetzelfde chemische element behoren omdat ze verschillende aantallen neutronen hebben.
Figuur 01: We kunnen de massa's van protonen, neutronen en elektronen van een atoom gebruiken om de atoommassa te berekenen
Bovendien zijn de massa's van atomen extreem klein, dus we kunnen ze niet uitdrukken in normale massa-eenheden zoals gram of kilogram. Voor onze doeleinden gebruiken we een andere eenheidsaanroep atomaire massa-eenheid (amu) om de atomaire massa te meten. Evenzo is 1 atomaire massa-eenheid het twaalfde deel van de massa van een C-12-isotoop. Wanneer we een massa van een atoom delen van de massa van een twaalfde van de massa van een C-12 isotoop, kunnen we de relatieve massa krijgen. In het algemeen gebruik, wanneer we de relatieve atoommassa van een element zeggen, bedoelen we hun atoomgewicht (omdat we het berekenen rekening houdend met alle isotopen).
Wat is het verschil tussen atoomgewicht en atoommassa?
Meestal gebruiken we de termen atoomgewicht en atoommassa als hetzelfde. Deze twee termen verschillen echter voornamelijk van elkaar volgens de definitie. Daarom, volgens de definitie, is het belangrijkste verschil tussen atoomgewicht en atoommassa dat het atoomgewicht het gemiddelde gewicht van een element is, met betrekking tot al zijn isotopen en hun relatieve abundanties, terwijl de atoommassa de massa is van een enkel atoom.
Bovendien kunnen we een ander belangrijk verschil tussen atoomgewicht en atoommassa identificeren door te kijken naar de manier waarop elke waarde wordt berekend; we zouden het atoomgewicht moeten berekenen met behulp van de procentuele abundantie van alle isotopen van een chemisch element in de natuur, terwijl we de atoommassa kunnen berekenen door simpelweg de massa's van protonen, neutronen en elektronen van een atoom toe te voegen.
Samenvatting – Atoomgewicht versus atoommassa
Atoomgewicht en atoommassa zijn twee belangrijke termen die we vaak gebruiken in chemische berekeningen. Het belangrijkste verschil tussen atoomgewicht en atoommassa is dat atoomgewicht het gemiddelde gewicht van een element is, met betrekking tot al zijn isotopen en hun relatieve abundanties, terwijl atoommassa de massa van een enkel atoom is.
