Atomsvars un atomu masa ir divi svarīgi jēdzieni ķīmijā un fizikā. Daudzi cilvēki terminus lieto aizstāt, bet patiesībā tie nenozīmē vienu un to pašu. Apskatiet atšķirību starp atomu svaru un atomu masu un izprotiet, kāpēc lielākā daļa cilvēku ir sajaukti vai viņiem nerūp atšķirība. (Ja jūs apmeklējat ķīmijas klasi, tā var parādīties pārbaudījumā, tāpēc pievērsiet uzmanību!)
Atomu masa pret atomu svaru
Atomu masa (ma) ir atoma masa. A viens atoms ir noteikts protonu un neitronu skaits, tāpēc masa ir nepārprotama (nemainīsies) un ir protonu skaita summa un neitroni atomā. Elektroni dod tik mazu masu, ka tos neskaita.
Atomu masa ir visu elementa atomu masas vidējā svērtā masa, pamatojoties uz izotopu pārpilnību. Atoma svars var mainīties, jo tas ir atkarīgs no mūsu izpratnes par to, cik daudz katra elementa izotopu pastāv.
Gan atoma masa, gan atomsvars ir atkarīgi uz atomu masas vienību (amu), kas ir 1/12 no oglekļa-12 atoma masas tajāzemes stāvoklis.
Vai atomu masa un atomsvars kādreiz var būt vienādi?
Ja atrodat elementu, kas pastāv tikai kā viens izotops, tad atoma masa un atoma svars būs vienādi. Atomu masa un atomu svars var būt vienādi viens ar otru, kad strādājat arī ar vienu elementa izotopu. Šajā gadījumā aprēķinos izmantojat atomu masu, nevis elementa atomu svaru no periodiskās tabulas.
Mise ir vielas daudzuma mērs, savukārt svars ir mērs tam, kā masa darbojas gravitācijas laukā. Uz Zemes, kur gravitācijas dēļ mēs esam pakļauti diezgan pastāvīgam paātrinājumam, mēs nepievēršam lielu uzmanību atšķirībai starp terminiem. Galu galā mūsu masas definīcijas tika diezgan daudz izstrādātas, paturot prātā Zemes gravitāciju, tāpēc, ja sakāt, ka svara masai ir 1 kilograms un 1 svaram ir 1 kilograms, jums taisnība. Tagad, ja jūs paņemat šo 1 kg masu uz Mēness, tā svars būs mazāks.
Tātad, kad 1808. gadā tika radīts atoma svara termins, izotopi nebija zināmi un Zemes gravitācija bija norma. Atšķirība starp atomu svaru un atomu masu kļuva zināma, kad masas spektrometra izgudrotājs F. W. Aston (1927) izmantoja savu jauno ierīci neona izpētei. Toreiz tika uzskatīts, ka neona atomu svars ir 20,2 amu, tomēr Aston novēroja divus maksimumus neona masu spektrā pie relatīvajām masām 20,0 amu un 22,0 amu. Aston tur ieteica divus divu veidu neona atomi paraugā: 90% atomu, kuru masa ir 20 amu, un 10%, kuru masa ir 22 amu. Šī attiecība deva vidējo svērto masu 20,2 amu. Viņš sauca neona atomu dažādās formas "izotopi"Frederiks Sodijs 1911. gadā ierosināja terminu izotopi, lai aprakstītu atomus, kuri periodiskās tabulas ieņem vienādu vietu, tomēr ir atšķirīgi.
Lai arī “atomsvars” nav labs apraksts, šī frāze ir iestrēdzusi vēsturisku iemeslu dēļ. Pareizais termins mūsdienās ir “relatīvā atoma masa” - vienīgā atoma svara “masa” ir tā, ka tā ir balstīta uz izotopu daudzuma vidējo svērto lielumu.