Skillnaden mellan atomvikt och atomass

Atomvikt och atommassa är två viktiga begrepp inom kemi och fysik. Många använder termerna omväxlande, men de betyder inte samma sak. Ta en titt på skillnaden mellan atomvikt och atommassa och förstå varför de flesta människor är förvirrade eller bryr sig inte om skillnaden. (Om du tar en kemi klass kan det dyka upp på ett test, så var uppmärksam!)

Atommassa kontra atomvikt

Uran har två primordiala isotoper (uranium-238 och uranium-235). Uran-238 har 92 protoner plus 146 neutroner och uran-235 92 protoner och 143 neutroner. Pallava Bagla / Getty Images

Atommassa (m_en) är massan hos en atom. En enda atom har ett bestämt antal protoner och neutroner, så massan är entydig (kommer inte att förändras) och är summan av antalet protoner och neutroner i atomen. Elektroner bidrar med så liten massa att de inte räknas.

Atomvikten är ett viktat medelvärde av massan i alla elementets atomer, baserat på överflödet av isotoper. Atomvikten kan förändras eftersom det beror på vår förståelse av hur mycket av varje isotop av ett element som finns.

Både atommassa och atomvikt förlitar sig på atommasseenheten (amu), som är 1/12 massan av en atom med kol-12 i dess grundtillstånd.

Kan Atommassa och Atomvikt någonsin vara densamma?

Om du hittar ett element som endast finns som en isotop, kommer atommassan och atomvikten att vara desamma. Atommassa och atomvikt kan vara lika varandra när du också arbetar med en enda isotop av ett element. I det här fallet använder du atommassan i beräkningar snarare än elementets atomvikt från det periodiska systemet.

Vikt kontra massa: Atomer och mer

Mass är ett mått på mängden av ett ämne, medan vikt är ett mått på hur en massa verkar i ett gravitationsfält. På jorden, där vi utsätts för en ganska konstant acceleration på grund av tyngdkraften, uppmärksammar vi inte skillnaden mellan termerna. När allt kommer omkring var våra definitioner av massa ganska mycket med tanke på jordens tyngdkraft, så om du säger att en vikt har en massa på 1 kg och en vikt på 1 kg, har du rätt. Nu, om du tar den 1 kg massan till månen, kommer vikten att bli mindre.

Så när termen atomvikt myntades tillbaka 1808 var isotoper okända och jordens tyngdkraft var normen. Skillnaden mellan atomvikt och atommassa blev känd när F.W. Aston, uppfinnaren av masspektrometern (1927) använde sin nya anordning för att studera neon. Vid den tidpunkten tros neonens atomvikt vara 20,2 amu, men Aston observerade dock två toppar i massspektrumet för neon, vid relativa massor 20,0 amu och 22,0 amu. Aston föreslog där två faktiskt två typer av neonatomer i sitt prov: 90% av atomerna med en massa på 20 amu och 10% med en massa på 22 amu. Detta förhållande gav en vägd medelmassa på 20,2 amu. Han kallade de olika formerna av neonatomerna "isotoper." Frederick Soddy hade föreslagit termen isotoper 1911 för att beskriva atomer som upptar samma position i det periodiska systemet, men ändå är olika.

Även om "atomvikt" inte är en bra beskrivning, har frasen fastnat av historiska skäl. Den rätta termen idag är "relativ atommassa" - den enda "vikt" -delen av atomvikten är att den är baserad på ett viktat genomsnitt av isotopöverskridande.