Ключевое различие между атомным весом и атомной массой заключается в том, что атомный вес - это средний вес элемента по отношению ко всем его изотопам и их относительному содержанию, но атомная масса - это масса одного атома.
Большинство людей используют термины атомная масса и атомный вес взаимозаменяемо. Однако они имеют разные значения, и если мы примем эти два термина за один, это приведет к значительной ошибке в расчетах сыпучих материалов.
Что такое атомный вес?
Атомный вес – это средний вес элемента по отношению ко всем его изотопам и их относительному содержанию. В большинстве случаев химические элементы имеют изотопы; изотопы – это разные формы одного и того же химического элемента. Изотопы имеют одинаковое количество протонов (что делает их принадлежащими к одному и тому же химическому элементу) и разное количество нейтронов в атомном ядре. В природе встречаются разные проценты различных изотопов. Нам нужно учитывать атомные массы всех изотопов и их процентное содержание при получении атомного веса химического элемента. Там мы можем рассчитать среднюю массу, используя атомные массы каждого изотопа, чтобы получить атомный вес. Атомный вес, который мы видим в периодической таблице, рассчитывается в соответствии с этим явлением.
Для этого расчета мы можем использовать следующие два шага:
- Сначала преобразуйте проценты в десятичные значения, разделив их на 100.
- Далее умножьте атомные массы каждого изотопа из этих десятичных значений соответственно.
- Наконец, сложите ответы вместе, чтобы получить окончательный ответ.
Видео 1: Расчет атомного веса
Пример: Предположим, у нас есть 98% изотопа C-12 и 2% изотопа C-13 в природе. Рассчитаем атомный вес углерода, используя атомные массы этих изотопов.
- Преобразование в десятичные значения:
- Десятичное значение процентного содержания C-12 равно 0,98 (получено путем деления 98 на 100).
- Десятичное значение процентного содержания C-13 равно 0,02 (получено путем деления 2 из 100).
- Умножение атомных масс каждого изотопа на десятичные значения:
- 12 x 0,98=11,76
- 13 x 0,02=0,26
- Сложение ответов вместе для получения окончательного ответа:
76 + 0,26=12,02
В конце концов, мы можем получить атомный вес химического элемента углерода как 12,02 а.е.м. (единицы атомной массы). Более того, мы можем назвать этот термин «относительной атомной массой», поскольку он представляет собой среднее значение действительных атомных масс изотопов.
Что такое атомная масса?
Атомы в основном состоят из протонов, нейтронов и электронов. Атомная масса - это просто масса атома. Другими словами, это совокупность масс всех нейтронов, протонов и электронов в одном атоме, особенно когда атом не движется (масса покоя). Мы берем только массу покоя, потому что согласно основам физики, когда атомы движутся с очень большой скоростью, массы увеличиваются. Однако масса электронов значительно очень мала по сравнению с массами протонов и нейтронов. Поэтому можно сказать, что вклад электронов в атомную массу меньше. Следовательно, мы можем пренебречь массой электрона при вычислении массы атома. Прежде всего, разные изотопы имеют разные атомные массы, хотя они принадлежат к одному и тому же химическому элементу, потому что у них разное количество нейтронов.
Рисунок 01: Мы можем использовать массы протонов, нейтронов и электронов атома для расчета атомной массы
Более того, массы атомов чрезвычайно малы, поэтому мы не можем выразить их в обычных единицах массы, таких как граммы или килограммы. Для наших целей мы используем другую единицу, называемую единицей атомной массы (а.е.м.), для измерения атомной массы. Точно так же 1 атомная единица массы составляет одну двенадцатую массы изотопа C-12. Когда мы делим массу атома на массу одной двенадцатой массы изотопа С-12, мы можем получить его относительную массу. Однако в общем случае, когда мы говорим об относительной атомной массе элемента, мы имеем в виду их атомный вес (поскольку мы вычисляем его с учетом всех изотопов).
В чем разница между атомным весом и атомной массой?
Большую часть времени мы используем термины атомный вес и атомная масса как одно и то же. Однако эти два термина отличаются друг от друга в основном определением. Следовательно, исходя из определения, ключевое различие между атомным весом и атомной массой заключается в том, что атомный вес - это средний вес элемента по отношению ко всем его изотопам и их относительному содержанию, тогда как атомная масса - это масса одного атома..
Кроме того, мы можем определить еще одно важное различие между атомным весом и атомной массой, рассмотрев способ расчета каждого значения; мы должны вычислить атомный вес, используя процентное содержание всех изотопов химического элемента в природе, в то время как мы можем вычислить атомную массу, просто складывая массы протонов, нейтронов и электронов атома.
Резюме – Атомный вес в сравнении с атомной массой
Атомный вес и атомная масса - два важных термина, которые мы часто используем в химических расчетах. Ключевое различие между атомным весом и атомной массой заключается в том, что атомный вес - это средний вес элемента по отношению ко всем его изотопам и их относительному содержанию, тогда как атомная масса - это масса одного атома.
