Ατομικός αριθμός έναντι ατομικού βάρους
Τα άτομα χαρακτηρίζονται από τους ατομικούς τους αριθμούς. Στον περιοδικό πίνακα, τα άτομα είναι διατεταγμένα σύμφωνα με τον ατομικό τους αριθμό. Ο ατομικός αριθμός παρέχει μια ποικιλία πληροφοριών σχετικά με το άτομο και τη φύση του. Το ατομικό βάρος είναι επίσης σημαντικό για να πάρετε κάποια ιδέα για τα στοιχεία.
Τι είναι ο ατομικός αριθμός;
Τα άτομα αποτελούνται κυρίως από πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια. Ο πυρήνας του ατόμου περιέχει πρωτόνια και νετρόνια. Επιπλέον, υπάρχουν ηλεκτρόνια που κυκλοφορούν γύρω από τον πυρήνα σε τροχιακά. Ατομικός αριθμός ενός στοιχείου είναι ο αριθμός των πρωτονίων που έχει στον πυρήνα. Το σύμβολο για τη δήλωση του ατομικού αριθμού είναι το Z. Όταν το άτομο είναι ουδέτερο, έχει τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων με τα πρωτόνια. Έτσι, ο ατομικός αριθμός είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων σε αυτήν την περίπτωση. Ωστόσο, είναι πάντα αξιόπιστο να λαμβάνεται ο αριθμός των πρωτονίων ως ατομικός αριθμός. Τα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα είναι διατεταγμένα σύμφωνα με τον αυξανόμενο ατομικό αριθμό. Αυτή η διάταξη τα έχει τακτοποιήσει αυτόματα σε αυξημένο ατομικό βάρος τις περισσότερες φορές. Κάθε στοιχείο έχει ξεχωριστό ατομικό αριθμό και κανένα στοιχείο δεν έχει τον ίδιο ατομικό αριθμό. Επομένως, ο ατομικός αριθμός είναι ένας καλός τρόπος διάκρισης διαφορετικών στοιχείων. Εξετάζοντας τον ίδιο τον ατομικό αριθμό, πολλές πληροφορίες σχετικά με το στοιχείο μπορούν να αποσυρθούν. Για παράδειγμα, λέει την ομάδα και την περίοδο στην οποία ανήκει το στοιχείο στον περιοδικό πίνακα. Επιπλέον, παρέχει πληροφορίες σχετικά με τις καταστάσεις οξείδωσης, το φορτίο του ιόντος, τη δεσμευτική συμπεριφορά, το φορτίο του πυρήνα κ.λπ.
Τι είναι το ατομικό βάρος;
Τα περισσότερα άτομα στον περιοδικό πίνακα έχουν δύο ή περισσότερα ισότοπα. Τα ισότοπα διαφέρουν μεταξύ τους επειδή έχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων, παρόλο που έχουν την ίδια ποσότητα πρωτονίων και ηλεκτρονίων. Δεδομένου ότι η ποσότητα νετρονίων τους είναι διαφορετική, κάθε ισότοπο έχει διαφορετική ατομική μάζα. Το ατομικό βάρος είναι το μέσο βάρος που υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη όλες τις μάζες των ισοτόπων. Κάθε ισότοπο υπάρχει στο περιβάλλον, σε διαφορετικά ποσοστά. Κατά τον υπολογισμό του ατομικού βάρους, λαμβάνονται υπόψη τόσο η μάζα των ισοτόπων όσο και η σχετική αφθονία τους. Επιπλέον, οι μάζες των ατόμων είναι εξαιρετικά μικρές, επομένως δεν μπορούμε να τις εκφράσουμε σε κανονικές μονάδες μάζας όπως γραμμάρια ή κιλά. Για τους σκοπούς μας, χρησιμοποιούμε μια άλλη μονάδα που ονομάζεται μονάδα ατομικής μάζας (amu) για να μετρήσουμε το ατομικό βάρος.
Το IUPAC ορίζει το ατομικό βάρος ως εξής:
"Ένα ατομικό βάρος (σχετική ατομική μάζα) ενός στοιχείου από μια καθορισμένη πηγή είναι ο λόγος της μέσης μάζας ανά άτομο του στοιχείου προς το 1/12 της μάζας ενός ατόμου 12C."
Τα βάρη που δίνονται στον περιοδικό πίνακα υπολογίζονται ως εξής και δίνονται ως σχετική ατομική μάζα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ατομικού αριθμού και του ατομικού βάρους;
• Ατομικός αριθμός ενός στοιχείου είναι ο αριθμός των πρωτονίων που έχει στον πυρήνα. Το ατομικό βάρος είναι το μέσο βάρος που υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη όλες τις μάζες των ισοτόπων.
• Ο αριθμός των πρωτονίων και των νετρονίων συμβάλλει σε μεγάλο βαθμό στο ατομικό βάρος. (Αυτό συμβαίνει επειδή η μάζα ενός ηλεκτρονίου είναι πολύ μικρή σε σύγκριση με ένα πρωτόνιο ή ένα νετρόνιο).
• Τα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα είναι διατεταγμένα σύμφωνα με τον αυξανόμενο ατομικό αριθμό, όχι με το ατομικό βάρος, αλλά συχνά, η αύξηση του ατομικού βάρους μπορεί επίσης να φανεί μεταξύ των διαδοχικών στοιχείων όταν είναι διατεταγμένα σύμφωνα με τους ατομικούς τους αριθμούς.
