Σχετική ατομική μάζα
Η σχετική ατομική μάζα (που ονομάζεται επίσης ατομικό βάρος- σύμβολο: Ar) είναι ένα μέτρο του πόσο βαριά είναι τα άτομα. Είναι ο λόγος της μέσης μάζας ανά άτομο ενός στοιχείου από ένα δεδομένο δείγμα προς το 1/12 της μάζας ενός ατόμου άνθρακα-12. Με άλλα λόγια, η σχετική ατομική μάζα σας λέει πόσες φορές το μέσο άτομο ενός στοιχείου από ένα δεδομένο δείγμα είναι βαρύτερο από το ένα δωδέκατο ενός ατόμου άνθρακα-12. Η λέξη σχετική στη σχετική ατομική μάζα αναφέρεται σε αυτή την κλιμάκωση σε σχέση με τον άνθρακα-12. Οι τιμές σχετικής ατομικής μάζας είναι αναλογίες- η σχετική ατομική μάζα είναι ένα μέγεθος χωρίς διαστάσεις. Η σχετική ατομική μάζα είναι η ίδια με το ατομικό βάρος, που είναι ο παλαιότερος όρος.
Ο αριθμός των πρωτονίων που έχει ένα άτομο καθορίζει τι στοιχείο είναι. Ωστόσο, τα περισσότερα στοιχεία στη φύση αποτελούνται από άτομα με διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Ένα άτομο ενός στοιχείου με συγκεκριμένο αριθμό νετρονίων ονομάζεται ισότοπο. Για παράδειγμα, το στοιχείο θάλλιο έχει δύο κοινά ισότοπα: το θάλλιο-203 και το θάλλιο-205. Και τα δύο ισότοπα του θαλλίου έχουν 81 πρωτόνια, αλλά το θάλλιο-205 έχει 124 νετρόνια, 2 περισσότερα από το θάλλιο-203, το οποίο έχει 122. Κάθε ισότοπο έχει τη δική του μάζα, που ονομάζεται ισοτοπική μάζα. Η σχετική ισοτοπική μάζα είναι η μάζα ενός ισοτόπου σε σχέση με το 1/12 της μάζας ενός ατόμου άνθρακα-12. Η σχετική ισοτοπική μάζα ενός ισοτόπου είναι περίπου η ίδια με τον αριθμό μάζας του, που είναι ο αριθμός των πρωτονίων και των νετρονίων στον πυρήνα. Όπως και οι σχετικές τιμές ατομικής μάζας, οι σχετικές τιμές ισοτοπικής μάζας είναι αναλογίες χωρίς μονάδες.
Μπορούμε να βρούμε τη σχετική ατομική μάζα ενός δείγματος ενός στοιχείου υπολογίζοντας τον σταθμισμένο με την αφθονία μέσο όρο των σχετικών ισοτοπικών μαζών. Για παράδειγμα, αν ένα δείγμα θαλλίου αποτελείται από 30% θάλλιο-203 και 70% θάλλιο-205,
A r = ( 203 × 30 ) + ( 205 × 70 ) 100 = ( 6090 ) + ( 14350 ) 100 = 20440 100 = 204.4 {\displaystyle A_{r}={\frac {(203\times 30)+(205\times 70)}{100}}={\frac {(6090)+(14350)}{100}}={\frac {(6090)+(14350)}{100}}={\frac {20440}{100}}=204.4} 
Δύο δείγματα ενός στοιχείου που αποτελείται από περισσότερα από ένα ισότοπα, τα οποία συλλέγονται από δύο ευρέως διαδεδομένες πηγές στη Γη, αναμένεται να έχουν ελαφρώς διαφορετικές σχετικές ατομικές μάζες. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι αναλογίες κάθε ισοτόπου είναι ελαφρώς διαφορετικές σε διαφορετικές τοποθεσίες.
Ένα πρότυπο ατομικό βάρος είναι η μέση τιμή των σχετικών ατομικών μαζών ενός αριθμού κανονικών δειγμάτων του στοιχείου. Οι πρότυπες τιμές ατομικού βάρους δημοσιεύονται σε τακτά χρονικά διαστήματα από την Επιτροπή για τις ισοτοπικές αφθονίες και τα ατομικά βάρη της Διεθνούς Ένωσης Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC). Το πρότυπο ατομικό βάρος για κάθε στοιχείο βρίσκεται στον περιοδικό πίνακα.
Συχνά, ο όρος σχετική ατομική μάζα χρησιμοποιείται για να δηλώσει το τυπικό ατομικό βάρος. Αυτό δεν είναι απολύτως σωστό, διότι η σχετική ατομική μάζα είναι ένας λιγότερο συγκεκριμένος όρος που αναφέρεται σε μεμονωμένα δείγματα. Μεμονωμένα δείγματα ενός στοιχείου μπορεί να έχουν σχετική ατομική μάζα διαφορετική από το πρότυπο ατομικό βάρος του στοιχείου. Για παράδειγμα, ένα δείγμα από άλλον πλανήτη θα μπορούσε να έχει σχετική ατομική μάζα πολύ διαφορετική από την τυπική τιμή με βάση τη Γη.
Η σχετική ατομική μάζα δεν ταυτίζεται με:
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι η σχετική ατομική μάζα;
A: Η σχετική ατομική μάζα (που ονομάζεται επίσης ατομικό βάρος- σύμβολο: Ar) είναι ένα μέτρο του πόσο βαριά είναι τα άτομα. Είναι ο λόγος της μέσης μάζας ανά άτομο ενός στοιχείου από ένα δεδομένο δείγμα προς το 1/12 της μάζας ενός ατόμου άνθρακα-12. Με άλλα λόγια, σας λέει πόσες φορές ένα μέσο άτομο από ένα δεδομένο δείγμα είναι βαρύτερο από το ένα δωδέκατο ενός ατόμου άνθρακα-12.
Ερ: Τι σημαίνει η λέξη "σχετική" στη σχετική ατομική μάζα;
Α: Η λέξη "σχετική" στη σχετική ατομική μάζα αναφέρεται σε αυτή την κλιμάκωση σε σχέση με τον άνθρακα-12, που σημαίνει ότι μετράει την αναλογία μεταξύ δύο μαζών και όχι ότι η ίδια έχει συγκεκριμένες μονάδες.
Ερ: Πώς διαφέρουν τα ισότοπα μεταξύ τους;
Α: Τα ισότοπα είναι άτομα με διαφορετικό αριθμό νετρονίων, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν διαφορετικές μάζες και συνεπώς διαφορετικές σχετικές ισοτοπικές μάζες. Για παράδειγμα, το θάλλιο έχει δύο κοινά ισότοπα - το θάλλιο-203 και το θάλλιο-205 - και τα δύο έχουν 81 πρωτόνια αλλά διαφέρουν ως προς τον αριθμό των νετρονίων τους (122 για το 203 και 124 για το 205).
Ερ: Πώς μπορούμε να υπολογίσουμε τη σχετική ατομική μάζα για ένα δείγμα;
Α: Μπορούμε να βρούμε τη σχετική ατομική μάζα υπολογίζοντας τον σταθμισμένο ως προς την αφθονία μέσο όρο των σχετικών ισοτοπικών μαζών του αντίστοιχου ισοτόπου. Για παράδειγμα, εάν ένα δείγμα αποτελείται κατά 30% από θάλλιο-203 και κατά 70% από θάλλιο-205, τότε θα υπολογίζαμε A_r = (203 x 30) + (205 x 70)/100 = 204,4.
Ερ: Τι είναι το τυπικό ατομικό βάρος;
Α: Το πρότυπο ατομικό βάρος είναι η μέση τιμή των αντίστοιχων σχετικών ατομικών μαζών όλων των κανονικών δειγμάτων που δημοσιεύονται σε τακτά χρονικά διαστήματα από την IUPAC (International Union Of Pure And Applied Chemistry). Η τιμή αυτή εμφανίζεται στους περιοδικούς πίνακες, καθώς και χρησιμοποιείται εναλλακτικά με τη Σχετική Ατομική Μάζα όταν αναφέρεται σε μεμονωμένα δείγματα ή στοιχεία.
Ερ: Πώς μπορούν δείγματα που λαμβάνονται από διαφορετικές τοποθεσίες να διαφέρουν ως προς τις Σχετικές Ατομικές Μάζες τους;
Α: Δείγματα που λαμβάνονται από διαφορετικές τοποθεσίες μπορεί να έχουν ελαφρώς διαφορετικές Σχετικές Ατομικές Μάζες λόγω των διαφορών στις αναλογίες μεταξύ των αντίστοιχων ισοτόπων κάθε στοιχείου σε αυτές τις τοποθεσίες.
