La diferència clau entre el pes atòmic i la massa atòmica és que el pes atòmic és el pes mitjà d'un element, pel que fa a tots els seus isòtops i les seves abundàncies relatives, però la massa atòmica és la massa d'un sol àtom.
La majoria de la gent utilitza els termes massa atòmica i pes atòmic de manera intercanviable. No obstant això, tenen significats diferents i provoca un error important en els càlculs del material a granel si prenem aquests dos termes com un sol.
Què és el pes atòmic?
El pes atòmic és el pes mitjà d'un element, respecte a tots els seus isòtops i les seves abundàncies relatives. La majoria de vegades, els elements químics tenen isòtops; Els isòtops són les diferents formes d'un mateix element químic. Els isòtops tenen el mateix nombre de protons (el que fa que pertanyin al mateix element químic) i un nombre diferent de neutrons al nucli atòmic. Hi ha diferents percentatges d'isòtops diferents que es troben a la natura. Hem de tenir en compte les masses atòmiques de tots els isòtops i els seus percentatges a l'hora d'obtenir el pes atòmic d'un element químic. Allà, podem calcular la massa mitjana utilitzant les masses atòmiques de cada isòtop per obtenir el pes atòmic. El pes atòmic que veiem a la taula periòdica es calcula segons aquest fenomen.
Podem utilitzar els dos passos següents per a aquest càlcul;
- Primer, convertiu els percentatges en valors decimals dividint-los per 100.
- A continuació, multipliqueu les masses atòmiques de cada isòtop a partir d'aquests valors decimals en conseqüència.
- Per fi, afegiu les respostes per obtenir la resposta final.
Vídeo 1: càlcul del pes atòmic
Exemple: suposem que tenim un 98% de l'isòtop C-12 i un 2% de l'isòtop C-13 a la natura. Calculem el pes atòmic del carboni utilitzant les masses atòmiques d'aquests isòtops.
- Conversió a valors decimals:
- El valor decimal del percentatge de C-12 és 0,98 (obtingut dividint 98 entre 100).
- El valor decimal del percentatge de C-13 és 0,02 (s'obté dividint 2 entre 100).
- Multiplicació de masses atòmiques de cada isòtop a partir dels valors decimals:
- 12 x 0,98=11,76
- 13 x 0,02=0,26
- Afegiu les respostes per obtenir la resposta final:
76 + 0,26=12,02
Eventualment, podem obtenir el pes atòmic de l'element químic carboni com a 12,02 amu (unitats de massa atòmica). A més, podem anomenar aquest terme "massa atòmica relativa" perquè és una mitjana de masses atòmiques reals d'isòtops.
Què és la massa atòmica?
Els àtoms contenen principalment protons, neutrons i electrons. La massa atòmica és simplement la massa d'un àtom. En altres paraules, és el conjunt de masses de tots els neutrons, protons i electrons d'un sol àtom, concretament, quan l'àtom no es mou (massa en repòs). Agafem només la massa en repòs perquè segons els fonaments de la física quan els àtoms es mouen a una velocitat molt alta les masses augmenten. Tanmateix, la massa dels electrons és considerablement molt petita en comparació amb les masses de protons i neutrons. Per tant, podem dir que la contribució dels electrons a una massa atòmica és menor. Per tant, podem descuidar la massa d'un electró en calcular la massa atòmica. Sobretot, els diferents isòtops tenen diferents masses atòmiques encara que pertanyen al mateix element químic perquè tenen un nombre diferent de neutrons.
Figura 01: podem utilitzar les masses de protons, neutrons i electrons d'un àtom per calcular la massa atòmica
A més, les masses dels àtoms són extremadament petites, de manera que no les podem expressar en unitats de massa normals com ara grams o quilograms. Per als nostres propòsits, estem utilitzant una altra unitat anomenada unitat de massa atòmica (amu) per mesurar la massa atòmica. De la mateixa manera, 1 unitat de massa atòmica és la dotzena part de la massa d'un isòtop C-12. Quan dividim la massa d'un àtom de la massa d'una dotzena part de la massa d'un isòtop C-12, podem obtenir la seva massa relativa. Tanmateix, en l'ús general quan diem la massa atòmica relativa d'un element, ens referim al seu pes atòmic (perquè el calculem tenint en compte tots els isòtops).
Quina diferència hi ha entre el pes atòmic i la massa atòmica?
La majoria de vegades fem servir els termes pes atòmic i massa atòmica igual. Tanmateix, aquests dos termes es diferencien principalment segons la definició. Per tant, seguint la definició, la diferència clau entre el pes atòmic i la massa atòmica és que el pes atòmic és el pes mitjà d'un element, respecte a tots els seus isòtops i les seves abundàncies relatives, mentre que la massa atòmica és la massa d'un sol àtom..
A més, podem identificar una altra diferència important entre el pes atòmic i la massa atòmica tenint en compte la manera de calcular cada valor; hauríem de calcular el pes atòmic utilitzant el percentatge d'abundància de tots els isòtops d'un element químic de la natura, mentre que podem calcular la massa atòmica simplement sumant les masses de protons, neutrons i electrons d'un àtom.
Resum: pes atòmic versus massa atòmica
El pes atòmic i la massa atòmica són dos termes importants que utilitzem sovint en càlculs químics. La diferència clau entre el pes atòmic i la massa atòmica és que el pes atòmic és el pes mitjà d'un element, pel que fa a tots els seus isòtops i les seves abundàncies relatives, mentre que la massa atòmica és la massa d'un sol àtom.
