الفرق بين الوزن الذري والكتلة الذرية

الوزن الذري و الكتلة الذرية هما مفهومان مهمان في الكيمياء والفيزياء. كثير من الناس يستخدمون المصطلحات بالتبادل ، لكنهم في الواقع لا يعنيون نفس الشيء. ألق نظرة على الفرق بين الوزن الذري والكتلة الذرية وافهم سبب ارتباك معظم الناس أو عدم اهتمامهم بالتمييز. (إذا كنت تدرس حصة في الكيمياء ، فقد تظهر في الاختبار ، لذا انتبه!)

الكتلة الذرية (م_أ) كتلة الذرة. أ ذرة واحدة لديها عدد محدد من البروتونات والنيوترونات ، لذا فإن الكتلة لا لبس فيها (لن تتغير) وهي مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في الذرة. تساهم الإلكترونات بقليل من الكتلة بحيث لا يتم حسابها.

الوزن الذري هو متوسط ​​مرجح لكتلة كل ذرات العنصر ، بناءً على وفرة النظائر. يمكن أن يتغير الوزن الذري لأنه يعتمد على فهمنا لكمية نظائر العنصر الموجودة.

تعتمد كل من الكتلة الذرية والوزن الذري على وحدة الكتلة الذرية (amu) ، وهو 1/12 كتلة ذرة الكربون -12 فيارض الدولة.

إذا وجدت عنصرًا موجودًا كنظير واحد فقط ، فإن الكتلة الذرية والوزن الذري ستكونان متماثلتين. قد تتساوى الكتلة الذرية والوزن الذري مع بعضهما البعض عند العمل مع نظائر عنصر واحد أيضًا. في هذه الحالة ، تستخدم الكتلة الذرية في الحسابات بدلاً من الوزن الذري للعنصر من الجدول الدوري.

كتلة هو قياس كمية المادة ، بينما وزن هو مقياس لكيفية عمل الكتلة في مجال الجاذبية. على الأرض ، حيث نتعرض لتسارع ثابت إلى حد ما بسبب الجاذبية ، لا نهتم كثيرًا بالفرق بين المصطلحين. بعد كل شيء ، تم وضع تعريفاتنا للكتلة إلى حد كبير مع وضع جاذبية الأرض في الاعتبار ، لذلك إذا قلت أن الوزن يحتوي على 1 كيلوغرام و 1 كيلوغرام من الوزن ، فأنت على حق. الآن ، إذا أخذت كتلة 1 كغم إلى القمر ، سيكون وزنها أقل.

لذلك ، عندما صاغ مصطلح الوزن الذري في عام 1808 ، كانت النظائر غير معروفة وكان جاذبية الأرض هي القاعدة. أصبح الفرق بين الوزن الذري والكتلة الذرية معروفًا عندما استخدم مخترع مطياف الكتلة (1927) FW أستون جهازه الجديد لدراسة النيون. في ذلك الوقت ، كان يعتقد أن الوزن الذري للنيون هو 20.2 عامًا ، ومع ذلك لاحظ أستون ذروتين في طيف كتلة النيون ، عند الكتل النسبية 20.0 وحدة عمودية و 22.0 وحدة عمودية. اقترح أستون هناك اثنان بالفعل نوعان من ذرات النيون في عينته: 90٪ من الذرات ذات كتلة 20 وحدة حرارية و 10٪ كتلة 22 وحدة حرارية. أعطت هذه النسبة متوسط ​​وزن مرجح قدره 20.2 وحدة. دعا الأشكال المختلفة لذرات النيون "النظائركان فريدريك سودي قد اقترح مصطلح النظائر عام 1911 لوصف الذرات التي تحتل نفس المكانة في الجدول الدوري ، لكنها مختلفة.

على الرغم من أن "الوزن الذري" ليس وصفاً جيداً ، فإن العبارة عالقة لأسباب تاريخية. المصطلح الصحيح اليوم هو "الكتلة الذرية النسبية" - الجزء "الوزن" الوحيد من الوزن الذري هو أنه يعتمد على متوسط ​​مرجح لوفرة النظائر.