Mi a különbség a relatív atomtömeg és a tömegszám között?

A tömegszám (A) az atommagban található protonok és neutronok száma együttesen, azaz a nukleonok száma.

Mivel az atomok parányi, 100 pm (10−10 m) nagyságrendű anyagi részecskék, tömegük rendkívül kicsi. Ez megadható grammban, vagy kilogrammban, például a legkönnyebb elemnek, a hidrogénnek egyetlen atomja 1,67 ·10−27kg. Ilyen kis számokkal azonban nagyon nehéz dolgozni, ezért bevezették a relatív atomtömeget. Ennek egysége az ATE (atomi tömegegység), ami a 12C izotóp tömegének az 1/12-ed része: 1,66 ·10−27kg. Ez közelítőleg egy proton, vagy egy neutron tömege.

#1 és #2 kicsit eltértek attól ami a valós válasz lenne.

(Bár amit írnak az oda vezet végül, de nem az!)

A válasz itt található:

[link]

Ki is emelem:

"A kémiai elemek atomtömege alatt a relatív atomtömeget értjük. A relatív atomtömeg a kémiai elem atomjának átlagos tömege, melyet a periódusos rendszerben[1] többnyire az elem vegyjele felett tüntetünk fel. Az elemek legtöbbjének izotópjai vannak, atomtömegük ezek számértékének súlyozott középarányosa. A mesterségesen előállított elemeknek általában csak egyetlen izotópja ismert, ezért azok atomtömege egész szám. "

Tehát a Tömegszám egy adott elemen attól függ melyik izotópjáról beszélünk! Ez mindig egész számot ad.

A relatív atomtömeg pedig az adott elem több különböző izotópjából álló keverékének súlyozott átlaga. Ami ritkán egész szám. (csak a mesterséges egyetlen izotópból álló elemek kivételek ez alól).

Vegyük például a Bór -t.

Vegyjele B Rendszáma 5 (5 proton van benne.)

Viszont a természetes Bór 2 izotópból áll a 10 és a 11 -es tömegszámúból, és mindkettőből viszonylag sok van így a (relatív) atomtömeg azaz az átlag jelentősen eltér az egésztől és 10,8 -nak adódik:

Fő cikk: A bór izotópjai

Izotóp t.e. felezési idő

10B 19.9(7)% B stabil 5 neutronnal[4]

11B 80.1(7)% B stabil 6 neutronnal[4]

Ha tisztán az egyik izotópról beszélnénk csak akkor nyilván egésznek vagy 10 -nek vagy 11 -nek adódna, de a kettő (természetes) keverékénél ezt az átlagot kell használni!

Főleg ha pontos eredményt szeretne a kémikus elérni.

A kimért anyagmennyiségnél ezt figyelembe kell vennie.

Megjegyzés: Amikor még nem ismerték az izotópokat akkor ezek az értékek jöttek ki a mérésekből. Ezért is ezeket használják!

(Csak volt idő amikor nem tudták nem értették miért annyi az annyi.)

#5 (EagleHun)

"Ha tisztán az egyik izotópról beszélnénk csak akkor nyilván egésznek vagy 10 -nek vagy 11 -nek adódna"

Ez az állítás nem igaz. Az igaz, hogy a legtöbb elem esetében az elem tömegszáma elsősorban azért tér el az egésztől, mert eltérő tömegszámú izotópok keverékei, de az egyes izotópok relatív atomtömege sem egyezik meg a tömegszámmal (kivéve a C-12 izotópnál, aminek atomtömege - ahogy az első válaszoló leírta - definíció szerint egész).

Az atommagban a nukleonokat (proton, neutron) nagy energiájú erős kölcsönhatás tartja össze. Ezeknek az energiája olyan nagy, hogy ha szabad nukleonokból atommagokat hozunk létre (ami persze gyakorlatban elég nehézkes, de elméletben könnyen megtehetjük), akkor olyan jelentős energia szabadul fel, ami a tömeg-energia ekvivalencia elv alapján (E = m*c^2) már meglátszik érezhetően az izotóp tömegén. Ha megnézzük például a bór izotópjait, a következő relatív atomtömegeket kapjuk:

bór-10: 10,013

bór-11: 11,009

[link]

Egy atommag annál stabilabb, minél nagyobb az egy nukleonra eső kötési energia. Ebből, és a fentiekből értelemszerűen következik, hogy minél stabilabb egy atommag, annál kisebb a relatív atomtömege a tömegszámához képest.* Ez könnyen ellenőrizhető. Például a legstabilabb atommagja a vas 56-os tömegszámú izotópjának van.

[link]

Ennek a relatív atomtömege 55,934, azaz kisebb a relatív atomtömegnél.

*Két dolog miatt is pontatlan a jelzett mondatom. Egyrészt az egy nukleonra jutó kötési energia igazából a tömegszám és az atomMAG tömegének különbségével arányos. Ilyen pontosságnál már az elektronok tömegével is számolni kell (ezt jól megjegyeztem, mert egyszer ezen buktam meg majdnem vizsgán). Másrészt kinetikai gátlás lehet. Például ha H-1 izotópokat egyesítünk hélium atommagokká, akkor az energetikailag kedvező, de ez extrém körülményektől eltekintve (Nap belseje) nem fog végbemenni, így a H-1 izotópot stabilnak tekintjük. Szóval a megfogalmazott állításom legfeljebb közelítőleg igaz.

#6 természetesen igazad van ment a zöld kéz.

Viszont ahogy a például hozott bórnál te is beraktad ez a különbség már a második harmadik tizedesnél jelentkezik csak. Így valóban csak a szuper pontos számításoknál van jelentősége, a gyakorlatban már nem sok. Bár relatív atomtömeget ebben a nagyon kis mértékben valóban befolyásolja.