Das Atomgewicht ist die durchschnittliche Masse der Atome eines bestimmten chemischen Elements. Es ist bekannt und wird austauschbar als Atommasse verwendet, obwohl die Bedeutung jedes einzelnen buchstäblich unterschiedlich ist.
Der Begriff "Gewicht" in der Physik impliziert die Kraft, die auf ein Gravitationsfeld ausgeübt wird, ausgedrückt in Krafteinheiten wie der Newton. Seit 1908 wird jedoch der Begriff Atomgewicht verwendet, der heute besser als relative Atommasse bekannt ist. das heißt, sie sind synonym.
Quelle: Pexels.
Atome sind selbst für dasselbe Element so klein, reichlich vorhanden und unterschiedlich, dass es keine leichte Aufgabe ist, ihnen eine physikalische Größe wie Masse zuzuweisen. Gerade im Laufe der Zeit hat sich die Wahl der Einheit, die das Gewicht oder die Atommasse eines chemischen Elements darstellt, verändert.
Zunächst wurde die Masse des kleinsten Atoms, das Wasserstoffatom (H), als Atommasseneinheit gewählt. Es wurde später in die Atommasseneinheit von natürlichem Sauerstoff 1/16 geändert, und dann wurde sein leichteres Isotop 16 O bevorzugt .
Aufgrund der großen Bedeutung des Kohlenstoffatoms (C) wurde es seit 1961 ausgewählt, um das Atomgewicht auf sein Isotop C-12 zu beziehen. Darüber hinaus ist das C-Atom das zentrale oder zentrale chemische Element der organischen Chemie und Biochemie.
Was ist das Atomgewicht?
Das Atomgewicht (AP) ist das Durchschnittsgewicht der Massen der natürlichen Isotope, aus denen ein chemisches Element besteht. Der Begriff bezieht sich auf die relative Atommasse, die die Atome jedes der chemischen Elemente besitzen.
Wie im Eröffnungsabschnitt erwähnt, wird traditionell der Begriff Atomgewicht verwendet, aber es handelt sich tatsächlich um Atommasse. Seit 1961 wurde basierend auf dem Kohlenstoff-12-Atom sein Wert von 12 für die Skala der relativen Atomgewichte angenommen.
Aber was ist dann die Atommasse? Es ist die Summe der Protonen und Neutronen, die das Atom hat, wobei die Masse der Elektronen vernachlässigbar ist. Die Atommasse von Wasserstoff (H) beträgt beispielsweise 1,00974 Da und die von Magnesium (Mg) 24,3050 Da.
Im Vergleich bedeutet dies, dass Mg-Atome schwerer sind als H-Atome: 24-mal genauer. Wenn die Werte des Gewichts oder der Atommasse eines chemischen Elements benötigt werden, können sie durch Konsultation des Periodensystems erhalten werden.
Einheiten
Eine der ersten Einheiten des Atomgewichts, amu, wurde als 1/16 (0,0625) des Gewichts eines Sauerstoffatoms ausgedrückt.
Diese Einheit änderte sich mit der Entdeckung der Existenz der natürlichen Isotope eines Elements ab 1912; Daher konnten Isotope nicht länger ignoriert werden.
Gegenwärtig beträgt die Standardeinheit der Atommasse oder des Daltons 1/12 des Atomgewichts des 12 C- Isotops . Dies ist stabiler und häufiger als 13 C und 14 C.
Eine standardisierte Atommasseneinheit ist die Masse eines Nukleons (eines Protons oder eines Neutrons) und entspricht 1 g / Mol. Diese Vereinigung oder Standardisierung wurde mit einem C-12-Atom durchgeführt, dem 12 Atommasseneinheiten zugeordnet sind.
Und so kann das relative Atomgewicht oder die Atommasse derzeit in Gramm pro Mol Atom ausgedrückt werden.
Wie berechnet sich das Atomgewicht?
Um das Atomgewicht zu bestimmen, muss zuerst die Atommasse des Isotops berechnet werden, die die Summe der Anzahl der Protonen und Neutronen eines bestimmten Atoms ist.
Die Anzahl der Elektronen wird nicht berücksichtigt, da seine Masse im Vergleich zu Neutronen und Protonen vernachlässigbar ist.
Dasselbe geschieht mit jedem Isotop desselben Elements. In Kenntnis ihrer natürlichen Häufigkeit wird dann eine gewichtete durchschnittliche Atommasse aller Isotope berechnet, indem das Produkt m ∙ A addiert wird (m = Atommasse und A die Häufigkeit geteilt durch 100).
Angenommen, Sie haben einen Cluster von Eisenatomen, von denen 93% 56 Fe sind, während 5% 54 Fe und die restlichen 2% 57 Fe sind. Die Atommassen sind bereits in den oberen linken Ecken markiert. von chemischen Symbolen. Berechnen Sie dann:
56 (0,93) + 54 (0,05) + 57 (0,02) = 55,92 g / mol Fe-Atome
In diesem Cluster hat Eisen ein Atomgewicht von 55,92. Aber was ist mit dem Rest des gesamten Planeten Erde oder dem Rest des Universums? Im Cluster gibt es nur drei Isotope, deren Häufigkeit sich ändert, wenn die Erde berücksichtigt wird, wobei mehr Isotope verfügbar sind und die Berechnungen komplizierter werden.
Überlegungen
Bei der Berechnung des Atomgewichts der im Periodensystem angegebenen Elemente muss Folgendes berücksichtigt werden:
-Die Isotope, die in der Natur des gleichen chemischen Elements existieren. Atome desselben chemischen Elements mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen sind die Isotope dieses chemischen Elements.
-In den von jedem Isotop erhaltenen Proben wird die Atommasse von jedem von ihnen berücksichtigt.
-Die relative Häufigkeit jedes Isotops für ein bestimmtes Element in den in der Natur vorkommenden Proben ist ebenfalls wichtig.
-Der Wert des Atomgewichts eines einzelnen Atoms allein oder in einer natürlichen Probe des Elements kann gefunden werden. Oder einer Gruppe von Atomen im Fall von Isotopen desselben Elements, die das Standard- oder durchschnittliche Atomgewicht bestimmen.
- Um das Standardatomgewicht chemischer Elemente zu bestimmen, wurden ein oder mehrere Isotope desselben Elements berücksichtigt.
-Es gibt einige chemische Elemente wie Francium (Fr), die keine stabilen Isotope und noch kein standardisiertes Atomgewicht haben.
Beispiele
Durch Konsultation des Periodensystems chemischer Elemente kann das Atomgewicht eines chemischen Elements ermittelt werden; das heißt, diejenigen, die unter Berücksichtigung aller stabilen Isotope berechnet wurden (und aus diesem Grund haben sie normalerweise viele Dezimalstellen).
Dort wird beobachtet, dass die Ordnungszahl von Wasserstoff (H) gleich 1 ist, gleich seiner Anzahl von Protonen. Das Atomgewicht von H ist das kleinste aller Elemente mit einem Wert von 1,00794 u ± 0,00001 u.
Für Bor wurde sein Atomgewicht anhand von zwei in der Natur erhaltenen Isotopen bestimmt und sein Wert reicht von 10.806 bis 10.821.
Es gibt kein Standardatomgewicht für nicht natürliche oder synthetische Elemente, die keine Isotope in der Natur haben. wie der oben erwähnte Fall von Francium (Fr), Polonium (Po), Radon (Ra) unter anderen chemischen Elementen.
In diesen Fällen ist das Atomgewicht auf die Summe der Anzahl der Protonen und Neutronen dieses Elements begrenzt.
Der Atomgewichtswert ist in Klammern angegeben, was bedeutet, dass es sich nicht um ein standardisiertes Atomgewicht handelt. Selbst der Wert des Standardatomgewichts kann sich ändern, wenn mehr Isotope eines bestimmten Elements entdeckt werden.
Verweise
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. Juni 2018). Atomgewichtsdefinition. Wiederhergestellt von :oughtco.com
- Jimenez, V. und Macarulla, J. (1984). Physiologische Physikochemie. (6 ta. Ed). Madrid: Interamericana
- Whitten, K., Davis, R., Peck M. und Stanley, G. (2008). Chemie. (8 ava. Ed). CENGAGE Lernen: Mexiko.
- Wikipedia. (2018). Standardatomgewicht. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org
- Prof. N. De Leon. (sf). Atomgewichte. Wiederhergestellt von: iun.edu