Ατομικό βάρος και ατομική μάζα είναι δύο σημαντικές έννοιες στη χημεία και τη φυσική. Πολλοί άνθρωποι χρησιμοποιούν τους όρους εναλλακτικά, αλλά στην πραγματικότητα δεν σημαίνουν το ίδιο πράγμα. Ρίξτε μια ματιά στη διαφορά μεταξύ ατομικού βάρους και ατομικής μάζας και καταλάβετε γιατί οι περισσότεροι άνθρωποι μπερδεύονται ή δεν ενδιαφέρονται για τη διάκριση. (Εάν παρακολουθείτε ένα μάθημα χημείας, θα μπορούσε να εμφανιστεί σε μια δοκιμή, οπότε προσέξτε!)
Ατομική μάζα έναντι ατομικού βάρους
Ατομική μάζα (mένα) είναι η μάζα ενός ατόμου. ΕΝΑ ένα άτομο έχει έναν καθορισμένο αριθμό πρωτονίων και νετρονίων, οπότε η μάζα είναι ξεκάθαρη (δεν θα αλλάξει) και είναι η άθροισμα του αριθμού των πρωτονίων και νετρόνια στο άτομο. Τα ηλεκτρόνια συνεισφέρουν τόσο μικρή μάζα που δεν μετράται.
Το ατομικό βάρος είναι ένας σταθμισμένος μέσος όρος της μάζας όλων των ατόμων ενός στοιχείου, με βάση την αφθονία των ισοτόπων. Το ατομικό βάρος μπορεί να αλλάξει επειδή εξαρτάται από την κατανόησή μας για το πόσο από κάθε ισότοπο ενός στοιχείου υπάρχει.
Τόσο η ατομική μάζα όσο και το ατομικό βάρος βασίζονται στη μονάδα ατομικής μάζας (amu), που είναι το 1/12 της μάζας ενός ατόμου άνθρακα-12 σε αυτόκατάσταση εδάφους.
Μπορεί η ατομική μάζα και το ατομικό βάρος να είναι τα ίδια;
Εάν βρείτε ένα στοιχείο που υπάρχει ως ένα μόνο ισότοπο, τότε η ατομική μάζα και το ατομικό βάρος θα είναι τα ίδια. Η ατομική μάζα και το ατομικό βάρος μπορεί να ισούνται μεταξύ τους κάθε φορά που εργάζεστε με ένα μόνο ισότοπο ενός στοιχείου. Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιείτε την ατομική μάζα σε υπολογισμούς και όχι το ατομικό βάρος του στοιχείου από τον περιοδικό πίνακα.
Μάζα είναι ένα μέτρο της ποσότητας μιας ουσίας, ενώ βάρος είναι ένα μέτρο για το πώς μια μάζα δρα σε ένα βαρυτικό πεδίο. Στη Γη, όπου είμαστε εκτεθειμένοι σε μια αρκετά συνεχή επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας, δεν δίνουμε μεγάλη προσοχή στη διαφορά μεταξύ των όρων. Σε τελική ανάλυση, οι ορισμοί μας για τη μάζα έγιναν αρκετά με γνώμονα τη βαρύτητα της Γης, οπότε αν λέτε ότι ένα βάρος έχει μάζα 1 κιλό και 1 βάρος 1 κιλό, έχετε δίκιο. Τώρα, αν πάρετε αυτή τη μάζα 1 κιλού στη Σελήνη, το βάρος του θα είναι μικρότερο.
Έτσι, όταν ο όρος ατομικό βάρος επινοήθηκε το 1808, τα ισότοπα ήταν άγνωστα και η γήινη βαρύτητα ήταν ο κανόνας. Η διαφορά μεταξύ ατομικού βάρους και ατομικής μάζας έγινε γνωστή όταν ο F.W. Aston, ο εφευρέτης του φασματόμετρου μάζας (1927) χρησιμοποίησε τη νέα του συσκευή για να μελετήσει το νέον. Εκείνη την εποχή, το ατομικό βάρος του νέον πιστεύεται ότι είναι 20,2 amu, αλλά ο Aston παρατήρησε δύο κορυφές στο φάσμα μάζας του νέον, σε σχετικές μάζες 20,0 amu και 22,0 amu. Ο Άστον πρότεινε δύο στην πραγματικότητα δύο τύποι ατόμων νέον στο δείγμα του: 90% των ατόμων με μάζα 20 amu και 10% με μάζα 22 amu. Αυτή η αναλογία έδωσε μια σταθμισμένη μέση μάζα 20,2 amu. Κάλεσε τις διαφορετικές μορφές των ατόμων του νέου "ισότοπαΟ Frederick Soddy είχε προτείνει τον όρο ισότοπα το 1911 για να περιγράψει άτομα που κατέχουν την ίδια θέση στον περιοδικό πίνακα, αλλά είναι διαφορετικά.
Παρόλο που το "ατομικό βάρος" δεν είναι καλή περιγραφή, η φράση έχει κολλήσει για ιστορικούς λόγους. Ο σωστός όρος σήμερα είναι "σχετική ατομική μάζα" - το μόνο μέρος "βάρους" του ατομικού βάρους είναι ότι βασίζεται σε ένα σταθμισμένο μέσο όρο αφθονίας ισοτόπων.