الفرق الرئيسي بين الوزن الذري والكتلة الذرية هو أن الوزن الذري هو متوسط وزن عنصر ، فيما يتعلق بجميع نظائره ووفرة النسبية ، لكن الكتلة الذرية هي كتلة ذرة واحدة.
يستخدم معظم الناس مصطلحي الكتلة الذرية والوزن الذري بالتبادل. ومع ذلك ، فإنها تحمل معاني مختلفة ، وتتسبب في خطأ كبير في حسابات المواد الضخمة إذا أخذنا هذين المصطلحين كواحد.
ما هو الوزن الذري؟
الوزن الذري هو متوسط وزن العنصر بالنسبة لجميع نظائره ووفرة النسبية.في معظم الأحيان ، تحتوي العناصر الكيميائية على نظائر ؛ النظائر هي الأشكال المختلفة لنفس العنصر الكيميائي. تحتوي النظائر على نفس عدد البروتونات (مما يجعلها تنتمي إلى نفس العنصر الكيميائي) وأعداد مختلفة من النيوترونات في نواة الذرة. هناك نسب مختلفة من النظائر المختلفة التي تحدث في الطبيعة. نحتاج إلى مراعاة الكتل الذرية لجميع النظائر ونسبها عند الحصول على الوزن الذري لعنصر كيميائي. هناك ، يمكننا حساب متوسط الكتلة باستخدام الكتل الذرية لكل نظير للحصول على الوزن الذري. الوزن الذري الذي نراه في الجدول الدوري يحسب حسب هذه الظاهرة
يمكننا استخدام الخطوتين التاليتين لهذا الحساب ؛
- أولاً ، قم بتحويل النسب المئوية إلى قيم عشرية بتقسيمها على 100.
- بعد ذلك ، اضرب الكتل الذرية لكل نظير من هذه القيم العشرية وفقًا لذلك.
- أخيرًا ، اجمع الإجابات معًا للحصول على الإجابة النهائية.
فيديو 1: حساب الوزن الذري
مثال: افترض أن لدينا 98٪ من نظير C-12 و 2٪ من نظير C-13 في الطبيعة. دعونا نحسب الوزن الذري للكربون باستخدام الكتلة الذرية لهذه النظائر.
- التحويل إلى قيم عشرية:
- القيمة العشرية للنسبة المئوية C-12 هي 0.98 (يتم الحصول عليها بقسمة 98 على 100).
- القيمة العشرية للنسبة المئوية لـ C-13 هي 0.02 (يتم الحصول عليها بقسمة 2 على 100).
- مضاعفة الكتل الذرية لكل نظير من القيم العشرية:
- 12 × 0.98=11.76
- 13 × 0.02=0.26
- إضافة الإجابات معًا للحصول على الإجابة النهائية:
76 + 0.26=12.02
في النهاية ، يمكننا الحصول على الوزن الذري لعنصر الكربون الكيميائي كـ 12.02 amu (وحدات الكتلة الذرية). علاوة على ذلك ، يمكننا تسمية هذا المصطلح باسم "الكتلة الذرية النسبية" لأنه متوسط الكتلة الذرية الفعلية للنظائر.
ما هي الكتلة الذرية؟
تحتوي الذرات بشكل أساسي على البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. الكتلة الذرية هي ببساطة كتلة الذرة. بمعنى آخر ، هو تجميع كتل كل النيوترونات والبروتونات والإلكترونات في ذرة واحدة ، على وجه التحديد ، عندما لا تتحرك الذرة (كتلة السكون). نحن نأخذ الكتلة الباقية فقط لأنه وفقًا لأساسيات الفيزياء عندما تتحرك الذرات بسرعة عالية جدًا ، تزداد الكتل. ومع ذلك ، فإن كتلة الإلكترونات صغيرة جدًا مقارنةً بكتلة البروتونات والنيوترونات. لذلك ، يمكننا القول أن مساهمة الإلكترونات في الكتلة الذرية أقل. ومن ثم يمكننا إهمال كتلة الإلكترون عند حساب الكتلة الذرية. قبل كل شيء ، تمتلك النظائر المختلفة كتل ذرية مختلفة على الرغم من أنها تنتمي إلى نفس العنصر الكيميائي لأن لديها أعدادًا مختلفة من النيوترونات.
الشكل 01: يمكننا استخدام كتل البروتونات والنيوترونات والإلكترونات في الذرة لحساب الكتلة الذرية
علاوة على ذلك ، فإن كتل الذرات صغيرة للغاية ، لذا لا يمكننا التعبير عنها بوحدات الكتلة العادية مثل الجرامات أو الكيلوجرامات. لأغراضنا ، نستخدم وحدة أخرى تسمى وحدة الكتلة الذرية (amu) لقياس الكتلة الذرية. وبالمثل ، فإن وحدة الكتلة الذرية الواحدة تساوي واحدًا على ١٢ من كتلة نظير C-12. عندما نقسم كتلة ذرة على كتلة واحدة على اثني عشر كتلة نظير C-12 ، يمكننا الحصول على كتلتها النسبية. ومع ذلك ، في الاستخدام العام عندما نقول الكتلة الذرية النسبية لعنصر ما ، فإننا نعني وزنها الذري (لأننا نحسبها مع الأخذ في الاعتبار جميع النظائر).
ما هو الفرق بين الوزن الذري والكتلة الذرية؟
في معظم الأوقات نستخدم مصطلحات الوزن الذري والكتلة الذرية على حد سواء.ومع ذلك ، فإن هذين المصطلحين يختلفان عن بعضهما البعض بشكل أساسي وفقًا للتعريف. لذلك ، وفقًا للتعريف ، يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الوزن الذري والكتلة الذرية في أن الوزن الذري هو متوسط وزن عنصر ، فيما يتعلق بجميع نظائره ووفرة النسبية لها ، بينما الكتلة الذرية هي كتلة ذرة واحدة
علاوة على ذلك ، يمكننا تحديد فرق مهم آخر بين الوزن الذري والكتلة الذرية من خلال النظر في طريقة حساب كل قيمة ؛ يجب أن نحسب الوزن الذري باستخدام النسبة المئوية للوفرة لجميع نظائر عنصر كيميائي في الطبيعة بينما يمكننا حساب الكتلة الذرية ببساطة عن طريق إضافة كتل البروتونات والنيوترونات والإلكترونات في الذرة.
ملخص - الوزن الذري مقابل الكتلة الذرية
الوزن الذري والكتلة الذرية مصطلحان مهمان نستخدمهما غالبًا في الحسابات الكيميائية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الوزن الذري والكتلة الذرية في أن الوزن الذري هو متوسط وزن عنصر ما ، فيما يتعلق بجميع نظائره ووفرة النسبية ، بينما الكتلة الذرية هي كتلة ذرة واحدة.
