Sự khác biệt giữa trọng lượng nguyên tử và khối lượng nguyên tử

Các sự khác biệt chính giữa trọng lượng nguyên tử và khối lượng nguyên tử là trọng lượng nguyên tử là trọng lượng trung bình của một nguyên tố, đối với tất cả các đồng vị của nó và sự phong phú tương đối của chúng, nhưng, khối lượng nguyên tử là khối lượng của một nguyên tử.

Hầu hết mọi người sử dụng thuật ngữ khối lượng nguyên tử và trọng lượng nguyên tử thay thế cho nhau. Tuy nhiên, chúng mang những ý nghĩa khác nhau và nó gây ra một lỗi đáng kể trong tính toán vật liệu khối nếu chúng ta lấy hai thuật ngữ này làm một.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Trọng lượng nguyên tử là gì
3. Khối lượng nguyên tử là gì
4. So sánh cạnh nhau - Trọng lượng nguyên tử so với khối lượng nguyên tử ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Trọng lượng nguyên tử là gì?

Trọng lượng nguyên tử là trọng lượng trung bình của một nguyên tố, đối với tất cả các đồng vị của nó và sự phong phú tương đối của chúng. Hầu hết thời gian, các nguyên tố hóa học có đồng vị; đồng vị là các dạng khác nhau của cùng một nguyên tố hóa học. Các đồng vị có cùng số proton (khiến chúng thuộc cùng một nguyên tố hóa học) và số nơtron khác nhau trong hạt nhân nguyên tử. Có tỷ lệ phần trăm khác nhau của các đồng vị khác nhau xảy ra trong tự nhiên. Chúng ta cần xem xét khối lượng nguyên tử của tất cả các đồng vị và tỷ lệ phần trăm của chúng khi lấy trọng lượng nguyên tử của một nguyên tố hóa học. Ở đó, chúng ta có thể tính khối lượng trung bình bằng cách sử dụng khối lượng nguyên tử của mỗi đồng vị để có trọng lượng nguyên tử. Trọng lượng nguyên tử mà chúng ta thấy trong bảng tuần hoàn được tính theo hiện tượng này.

Chúng ta có thể sử dụng hai bước sau đây cho tính toán này;

1. Đầu tiên, chuyển đổi tỷ lệ phần trăm thành giá trị thập phân bằng cách chia chúng cho 100.
2. Tiếp theo, nhân khối lượng nguyên tử của mỗi đồng vị từ các giá trị thập phân này cho phù hợp.
3. Cuối cùng, thêm các câu trả lời lại với nhau để có câu trả lời cuối cùng.

     Video 1: Tính trọng lượng nguyên tử

Ví dụ: Giả sử chúng ta có 98% đồng vị C-12 và 2% đồng vị C-13 trong tự nhiên. Chúng ta hãy tính khối lượng nguyên tử của carbon bằng cách sử dụng khối lượng nguyên tử của các đồng vị này.

• Chuyển đổi thành giá trị thập phân:
  • Giá trị thập phân cho tỷ lệ phần trăm của C-12 là 0,98 (thu được bằng cách chia 98 từ 100).
  • Giá trị thập phân cho tỷ lệ phần trăm của C-13 là 0,02 (thu được bằng cách chia 2 cho 100).
• Phép nhân khối lượng nguyên tử của mỗi đồng vị từ các giá trị thập phân:
  • 12 x 0,98 = 11,76
  • 13 x 0,02 = 0,26
• Bổ sung các câu trả lời với nhau để có câu trả lời cuối cùng:
  • 76 + 0,26 = 12,02

Cuối cùng, chúng ta có thể nhận được trọng lượng nguyên tử của nguyên tố hóa học carbon là 12,02 amu (đơn vị khối lượng nguyên tử). Hơn nữa, chúng ta có thể đặt tên cho thuật ngữ này là khối lượng nguyên tử tương đối của Đằng vì nó là trung bình của khối lượng nguyên tử thực tế của các đồng vị.

Khối lượng nguyên tử là gì?

Nguyên tử chủ yếu chứa proton, neutron và electron. Khối lượng nguyên tử đơn giản là khối lượng của một nguyên tử. Nói cách khác, nó là tập hợp khối lượng của tất cả các neutron, proton và electron trong một nguyên tử, cụ thể là khi nguyên tử không chuyển động (khối lượng nghỉ). Chúng tôi chỉ lấy khối lượng còn lại vì theo các nguyên tắc cơ bản của vật lý khi các nguyên tử đang chuyển động với vận tốc rất cao thì khối lượng tăng lên. Tuy nhiên, khối lượng của electron rất nhỏ so với khối lượng của proton và neutron. Do đó, chúng ta có thể nói rằng sự đóng góp của các electron vào khối lượng nguyên tử là ít hơn. Do đó chúng ta có thể bỏ qua khối lượng của một electron khi tính khối lượng nguyên tử. Trên hết, các đồng vị khác nhau có khối lượng nguyên tử khác nhau mặc dù chúng thuộc cùng một nguyên tố hóa học vì chúng có số lượng neutron khác nhau.

Hình 01: Chúng ta có thể sử dụng khối lượng của proton, neutron và electron của một nguyên tử để tính Khối lượng nguyên tử

Hơn nữa, khối lượng của các nguyên tử cực kỳ nhỏ, vì vậy chúng ta không thể biểu thị chúng theo đơn vị khối lượng bình thường như gam hoặc kilôgam. Đối với mục đích của chúng tôi, chúng tôi đang sử dụng một đơn vị khác gọi đơn vị khối lượng nguyên tử (amu) để đo khối lượng nguyên tử. Tương tự, 1 đơn vị khối lượng nguyên tử là một phần mười hai khối lượng của đồng vị C-12. Khi chúng ta chia một khối lượng nguyên tử từ khối lượng một phần mười hai khối lượng của đồng vị C-12, chúng ta có thể có được khối lượng tương đối của nó. Tuy nhiên, trong sử dụng chung khi chúng ta nói khối lượng nguyên tử tương đối của một nguyên tố, chúng tôi muốn nói đến trọng lượng nguyên tử của chúng (vì chúng tôi tính toán nó xem xét tất cả các đồng vị).

Sự khác biệt giữa trọng lượng nguyên tử và khối lượng nguyên tử?

Hầu hết thời gian chúng ta sử dụng thuật ngữ trọng lượng nguyên tử và khối lượng nguyên tử là như nhau. Tuy nhiên, hai thuật ngữ này khác nhau chủ yếu theo định nghĩa. Do đó, theo định nghĩa, sự khác biệt chính giữa trọng lượng nguyên tử và khối lượng nguyên tử là trọng lượng nguyên tử là trọng lượng trung bình của một nguyên tố, đối với tất cả các đồng vị và lượng dư tương đối của chúng trong khi khối lượng nguyên tử là khối lượng của một nguyên tử.

Hơn nữa, chúng ta có thể xác định một sự khác biệt quan trọng khác giữa trọng lượng nguyên tử và khối lượng nguyên tử bằng cách xem xét cách tính từng giá trị; chúng ta nên tính trọng lượng nguyên tử bằng cách sử dụng lượng dư của phần trăm tất cả các đồng vị của một nguyên tố hóa học trong tự nhiên trong khi chúng ta có thể tính khối lượng nguyên tử chỉ bằng cách thêm khối lượng của proton, neutron và electron của nguyên tử.

Tóm tắt - Trọng lượng nguyên tử so với khối lượng nguyên tử

Trọng lượng nguyên tử và khối lượng nguyên tử là hai thuật ngữ quan trọng mà chúng ta thường sử dụng trong tính toán hóa học. Sự khác biệt chính giữa trọng lượng nguyên tử và khối lượng nguyên tử là trọng lượng nguyên tử là trọng lượng trung bình của một nguyên tố, đối với tất cả các đồng vị của nó và sự phong phú tương đối của chúng trong khi khối lượng nguyên tử là khối lượng của một nguyên tử.

Tài liệu tham khảo:

1. Thợ rèn, Edward và H. Steffen Peiser. Trọng lượng nguyên tử Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., ngày 15 tháng 12 năm 2017. Có sẵn tại đây  
2. Helmenstine, Anne Marie, Tiến sĩ Cách tính khối lượng nguyên tử. Th thinkCo, ngày 1 tháng 4 năm 2018. Có sẵn tại đây

Hình ảnh lịch sự:

1. xông 133317385 "của eLearn.Punjab (Muff) qua Vimeo
2. Mô tả số nguyên tử của Tử tế Bố trí bởi Nhà vật liệu (Muff) qua Commons Wikimedia