Atom ağırlığı ile atom kütlesi arasındaki temel fark, atom ağırlığının bir elementin tüm izotoplarına ve göreli bolluklarına göre ortalama ağırlığı olmasıdır, ancak atom kütlesi tek bir atomun kütlesidir.
Çoğu insan atom kütlesi ve atom ağırlığı terimlerini birbirinin yerine kullanır. Ancak farklı anlamlar taşırlar ve bu iki terimi bir olarak alırsak dökme malzeme hesaplamalarında önemli bir hataya neden olur.
Atom Ağırlığı Nedir?
Atomik ağırlık, bir elementin tüm izotoplarına ve göreli bolluklarına göre ortalama ağırlığıdır. Çoğu zaman, kimyasal elementlerin izotopları vardır; izotoplar aynı kimyasal elementin farklı formlarıdır. İzotoplar, atom çekirdeğinde aynı sayıda protona (bu onları aynı kimyasal elemente ait yapar) ve farklı sayıda nötrona sahiptir. Doğada meydana gelen farklı izotopların farklı yüzdeleri vardır. Bir kimyasal elementin atom ağırlığını elde ederken tüm izotopların atom kütlelerini ve yüzdelerini dikkate almamız gerekir. Orada, atom ağırlığını elde etmek için her izotopun atom kütlelerini kullanarak ortalama kütleyi hesaplayabiliriz. Periyodik tabloda gördüğümüz atom ağırlığı bu olguya göre hesaplanmıştır.
Bu hesaplama için şu iki adımı kullanabiliriz;
- Önce, yüzdeleri 100'e bölerek ondalık değerlere dönüştürün.
- Ardından, bu ondalık değerlerden her izotopun atom kütlelerini buna göre çarpın.
- Son olarak, son yanıtı almak için yanıtları bir araya getirin.
Video 1: Atom Ağırlığını Hesaplama
Örnek: Diyelim ki doğada C-12 izotopunun %98'i ve C-13 izotopunun %2'si var. Bu izotopların atom kütlelerini kullanarak karbonun atom ağırlığını hesaplayalım.
- Ondalık değerlere dönüştürme:
- C-12 yüzdesi için ondalık değer 0,98'dir (98'in 100'e bölünmesiyle elde edilir).
- C-13 yüzdesi için ondalık değer 0,02'dir (2'nin 100'e bölünmesiyle elde edilir).
- Ondalık değerlerden her izotopun atom kütlelerinin çarpımı:
- 12 x 0,98=11,76
- 13 x 0,02=0,26
- Son cevabı almak için cevapların eklenmesi:
76 + 0.26=12.02
Sonunda, karbon kimyasal elementinin atom ağırlığını 12.02 amu (atomik kütle birimi) olarak alabiliriz. Ayrıca izotopların gerçek atom kütlelerinin ortalaması olduğu için bu terimi “göreceli atom kütlesi” olarak adlandırabiliriz.
Atom Kütlesi Nedir?
Atomlar esas olarak proton, nötron ve elektron içerir. Atom kütlesi basitçe bir atomun kütlesidir. Başka bir deyişle, tek bir atomdaki tüm nötron, proton ve elektronların kütlelerinin, özellikle de atom hareket halinde değilken (durgun kütle) toplanmasıdır. Sadece durgun kütleyi alıyoruz çünkü fiziğin temellerine göre atomlar çok yüksek bir hızla hareket ederken kütleler artıyor. Ancak elektronların kütlesi, proton ve nötronların kütlelerine kıyasla oldukça küçüktür. Dolayısıyla elektronların atom kütlesine katkısının daha az olduğunu söyleyebiliriz. Dolayısıyla atom kütlesini hesaplarken bir elektronun kütlesini ihmal edebiliriz. Her şeyden önce, farklı izotoplar farklı sayıda nötronları olduğu için aynı kimyasal elemente ait olsalar da farklı atom kütlelerine sahiptirler.
Şekil 01: Atom Kütlesini hesaplamak için bir atomun proton, nötron ve elektron kütlelerini kullanabiliriz
Ayrıca, atomların kütleleri son derece küçüktür, bu yüzden onları gram veya kilogram gibi normal kütle birimleriyle ifade edemeyiz. Amaçlarımız için, atomik kütleyi ölçmek için atomik kütle birimi (amu) adı verilen başka bir birim kullanıyoruz. Benzer şekilde, 1 atomik kütle birimi, bir C-12 izotopunun kütlesinin on ikide biridir. Bir atomun kütlesini, bir C-12 izotopunun kütlesinin on ikide birinin kütlesinden böldüğümüzde, göreli kütlesini elde edebiliriz. Ancak genel kullanımda bir elementin bağıl atom kütlesi dediğimizde atom ağırlığını kastediyoruz (çünkü tüm izotopları dikkate alarak hesaplıyoruz).
Atom Ağırlığı ile Atom Kütlesi Arasındaki Fark Nedir?
Çoğu zaman atom ağırlığı ve atom kütlesi terimlerini aynı anlamda kullanırız. Ancak bu iki terim, esas olarak tanıma göre birbirinden farklılık gösterir. Bu nedenle, tanımına göre, atom ağırlığı ve atom kütlesi arasındaki temel fark, atom ağırlığının, tüm izotoplarına ve göreceli bolluklarına göre bir elementin ortalama ağırlığı, atom kütlesi ise tek bir atomun kütlesidir..
Ayrıca, atom ağırlığı ve atom kütlesi arasındaki bir diğer önemli farkı, her bir değeri hesaplama şeklini göz önünde bulundurarak belirleyebiliriz; bir kimyasal elementin doğadaki tüm izotoplarının bolluk yüzdesini kullanarak atom ağırlığını hesaplamamız gerekirken atom kütlesini basitçe bir atomun proton, nötron ve elektron kütlelerini toplayarak hesaplayabiliriz.
Özet – Atom Ağırlığı ve Atom Kütlesi
Atomik ağırlık ve atom kütlesi, kimyasal hesaplamalarda sıklıkla kullandığımız iki önemli terimdir. Atom ağırlığı ve atom kütlesi arasındaki temel fark, atom ağırlığı, bir elementin tüm izotoplarına ve göreli bolluklarına göre ortalama ağırlığıdır, oysa atom kütlesi tek bir atomun kütlesidir.
