Atomipaino on keskimääräinen massa atomien tietyn kemiallisen alkuaineen. Se tunnetaan ja sitä käytetään vaihdettavasti atomimassana, vaikka kirjaimellisesti jokaisen merkitys on erilainen.
Termi 'paino' fysiikassa viittaa gravitaatiokenttään kohdistuvaan voimaan, joka ilmaistaan voimayksikköinä kuten newton. Vuodesta 1908 lähtien on kuitenkin käytetty termiä atomipaino, joka nykyään tunnetaan paremmin suhteellisena atomimassana; eli ne ovat synonyymejä.
Lähde: Pexels.
Atomit ovat niin pieniä, runsaasti ja erilaisia jopa samaan alkuaineeseen, että ei ole helppo tehtävä antaa niille fyysinen suuruus, kuten massa. Juuri ajan kuluessa kemiallisen alkuaineen painoa tai atomimassaa edustavan yksikön valinta on vaihdellut.
Aluksi pienimmän atomin, joka on vetyatomi (H), massa valittiin atomimassayksiköksi. Se oli myöhemmin muuttui atomimassayksikkö luonnon hapen 1/16, ja sitten sen kevyempi isotooppi 16 O on edullinen.
Vuodesta 1961 lähtien hiiliatomin (C) suuren merkityksen vuoksi valittiin viittaamaan atomipaino isotooppiinsa C-12. Lisäksi C-atomi on orgaanisen kemian ja biokemian keskeinen tai keskeinen kemiallinen elementti.
Mikä on atomipaino?
Atomipaino (AP) on kemiallisen alkuaineen muodostavien luonnollisten isotooppien massojen keskimääräinen paino. Termi tarkoittaa suhteellista atomimassaa, jolla on kunkin kemiallisen alkuaineen atomien atomit.
Kuten avausosassa mainittiin, termiä atomipaino käytetään perinteisesti, mutta se on itse asiassa atomimassa. Vuodesta 1961 hiili-12-atomiin perustuen sen arvo 12 on hyväksytty suhteellisten atomipainojen asteikolle.
Mutta mikä on sitten atomimassa? Se on protonien ja neutronien summa, joka atomilla on, ja elektronien myötäva massa on merkityksetön. Esimerkiksi vedyn (H) atomimassa on 1,00974 Da, ja magnesiumin (Mg) on 24,3050 Da.
Verrattuna tämä tarkoittaa, että Mg-atomit ovat raskaampia kuin H-atomit: 24 kertaa tarkemmin. Kun tarvitaan jonkin kemiallisen alkuaineen painon tai atomimassan arvoja, se saadaan jaksollisen taulukon avulla.
yksiköt
Yksi ensimmäisistä atomipainoyksiköistä, amu, ilmoitettiin 1/16 (0,0625) happiatomin painosta.
Tämä yksikkö muuttui havaitsemalla elementin luonnollisten isotooppien olemassaolon vuodesta 1912; siksi isotooppeja ei voitu enää sivuuttaa.
Tällä hetkellä atomimassan tai daltonin vakioyksikkö on 1/12 12 C- isotoopin atomipainosta, tämä on vakaampaa ja runsasta kuin 13 C ja 14 C.
Standardoitu atomimassayksikkö on nukleonin (protonin tai neutronin) massa ja se on 1 g / mooli. Tämä yhdistäminen tai standardisointi suoritettiin C-12-atomilla, jolle on osoitettu 12 atomimassayksikköä.
Ja niin suhteellinen atomipaino tai atomimassa voidaan tällä hetkellä ilmaista grammoina yhtä moolia atomia kohti.
Kuinka atomipaino lasketaan?
Atomipainon määrittämiseksi on ensin laskettava isotoopin atomimassa, joka on tietyn atomin protonien ja neutronien lukumäärän summa.
Sen elektronien lukumäärää, jota siinä ei ole, ei oteta huomioon, koska sen massa on vähäinen verrattuna neutronien ja protonien massoihin.
Sama tehdään saman elementin jokaisella isotoopilla. Sitten, tietäen niiden luonnollinen runsaus, lasketaan kaikkien isotooppien painotettu keskimääräinen atomimassa massa lisäämällä tuote m ∙ A (m = atomimassa, ja A: n tiheys jaettuna 100: lla).
Oletetaan esimerkiksi, että sinulla on rautaatomeja, joissa 93% niistä on 56 Fe, kun taas 5% ovat 54 Fe ja loput 2% 57 Fe. Atomimassat on jo merkitty vasempaan yläkulmaan. kemiallisten symbolien. Lasketaan sitten:
56 (0,93) + 54 (0,05) + 57 (0,02) = 55,92 g / mol Fe-atomeja
Siinä klusterissa raudan atomipaino on 55,92. Entäs loput koko maapallosta tai muusta maailmankaikkeudesta? Klusterissa on vain kolme isotooppia, joiden määrät muuttuvat, jos maapallo otetaan huomioon, jolloin isotooppeja on enemmän ja laskelmat monimutkaistuvat.
näkökohdat
Jaksotaulukossa ilmoitettujen alkuaineiden atomipainon laskemiseksi on otettava huomioon seuraava:
- Saman kemiallisen alkuaineen luonteessa esiintyvät isotoopit. Saman kemiallisen alkuaineen atomit, joilla on eri määrä neutroneja, ovat kyseisen kemiallisen alkuaineen isotooppeja.
- Kustakin isotoopista saaduissa näytteissä otetaan huomioon kunkin atomin atomimassa.
- Kunkin isotoopin suhteellinen runsaus tietylle elementille luonnossa löydetyissä näytteissä on myös tärkeä.
- Yksittäisen atomin tai elementin luonnollisessa näytteessä olevan atomin painoarvo voidaan löytää. Tai atomiryhmä, kun kyse on saman elementin isotoopeista, mikä määrittää standardin tai keskimääräisen atomipainon.
-Kemiallisten elementtien standardiatomipainon määrittämiseksi otettiin huomioon saman elementin yksi tai useampi isotooppi.
-On joitain kemiallisia alkuaineita, kuten fransium (Fr), joilla ei ole stabiileja isotooppeja ja joilla ei ole vielä standardisoitua atomipainoa.
esimerkit
Tutkimalla kemiallisten alkuaineiden jaksollista taulukkoa voidaan löytää kemiallisen alkuaineen atomipaino; ts. ne, jotka on laskettu ottaen huomioon kaikki vakaat isotoopit (ja tästä syystä niillä on yleensä paljon desimaalia).
Siellä havaitaan, että vedyn (H) atomiluku on yhtä kuin 1, yhtä suuri kuin sen protonien lukumäärä. H: n atomipaino on pienin kaikista elementeistä, arvon ollessa 1,00794 u ± 0,00001 u.
Boorin sen atomipaino määritettiin kahden luonnossa saadun isotoopin perusteella ja sen arvo vaihtelee välillä 10 806 - 10 821.
Ei-standardi atomipaino ei ole luonnollisille tai synteettisille elementeille, joilla ei ole luonnossa isotooppeja; kuten edellä mainittu tapaus fransium (Fr), polonium (Po), radon (Ra) muiden kemiallisten alkuaineiden joukossa.
Näissä tapauksissa atomipaino on rajoitettu tämän elementin protonien ja neutronien lukumäärään.
Atomipainoarvo ilmoitetaan suluissa, mikä tarkoittaa, että se ei ole standardisoitu atomipaino. Jopa normaalin atomipainon arvo voi muuttua, jos tietyn elementin isotooppeja löydetään enemmän.
Viitteet
- Helmenstine, tohtori Anne Marie (22. kesäkuuta 2018). Atomipainon määritelmä. Palautettu osoitteesta: gondo.com
- Jimenez, V. ja Macarulla, J. (1984). Fysiologinen fysikokemia. (6 ta. Toim.). Madrid: Interamericana
- Whitten, K., Davis, R., Peck M. ja Stanley, G. (2008). Kemia. (8 ava. Toim.). CENGAGE-oppiminen: Meksiko.
- Wikipedia. (2018). Vakio atomipaino. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
- Professori N. De Leon. (SF). Atomipainot. Palautettu: iun.edu