Atomipaino ja atomimassa ovat kaksi tärkeätä käsitettä kemiassa ja fysiikassa. Monet ihmiset käyttävät termejä vaihtokelpoisesti, mutta ne eivät tarkoita samaa. Katsokaa ero atomipainon ja atomimassan välillä ja ymmärrä miksi useimmat ihmiset ovat hämmentyneitä tai eivät välitä erottelusta. (Jos otat kemian luokan, se voi näkyä testissä, joten kiinnitä huomiota!)
Atomimassa massa verrattuna atomipaino
Atomimassa (m) on atomin massa. yksi atomi on asetettu protonien ja neutronien lukumäärä, joten massa on yksiselitteinen (ei muutu) ja on protonien lukumäärän summa ja atomin neutronit. Elektronit osallistuvat niin vähän massaan, että niitä ei lasketa.
Atomipaino on elementin kaikkien atomien painotettu keskiarvo isotooppien määrän perusteella. Atomipaino voi muuttua, koska se riippuu ymmärryksestämme siitä, kuinka paljon elementin jokaisesta isotoopista on olemassa.
Sekä atomimassa että atomipaino ovat riippuvaisia atomimassayksikössä (amu), joka on 1/12 hiili-12-atomin massastamaa valtio.
Voivatko atomimassa ja atomipaino koskaan olla samat?
Jos löydät elementin, joka esiintyy vain yhtenä isotooppina, niin atomimassa ja atomipaino ovat samat. Atomimassa ja atomipaino voivat olla yhtä suuret, kun työskentelet myös yhden elementin isotoopin kanssa. Tässä tapauksessa käytät laskelmissa atomimassaa kuin jaksollisen taulukon elementin atomipaino.
Massa on aineen määrän mittari, kun taas paino on mitta siitä, kuinka massa toimii painovoimakentässä. Maapallolla, jossa olemme alttiina melko jatkuvalle kiihtyvyydelle painovoiman vuoksi, emme kiinnitä paljon huomiota termien eroihin. Loppujen lopuksi massamääritelmämme tehtiin melko paljon maan painovoimaa ajatellen, joten jos sanot, että painon massa on 1 kilogramma ja 1 paino 1 kilogramma, olet oikeassa. Nyt, jos otat tuon 1 kg: n massan kuuhun, sen paino on pienempi.
Joten kun termi atomipaino keksittiin jo vuonna 1808, isotooppeja ei tunnistettu ja maan painovoima oli normi. Ero atomipainon ja atomimassan välillä tuli tiedoksi, kun massaspektrometrin keksijä F. W. Aston (1927) käytti uutta laitetta tutkiakseen neonia. Tuolloin neonin atomipainon uskottiin olevan 20,2 amu, mutta Aston havaitsi kaksi huippua neonin massaspektrissä suhteellisissa painoissa 20,0 amu ja 22,0 amu. Aston ehdotti siellä kahta kahden tyyppisiä neoniatomeja näytteessä: 90% atomeista, joiden massa on 20 amu ja 10%, joiden massa on 22 amu. Tämä suhde antoi painotetun keskimääräisen massan 20,2 amu. Hän kutsui neoniatomien eri muotoja "isotoopit"Frederick Soddy oli ehdottanut termiä isotooppeja vuonna 1911 kuvaamaan atomeja, jotka ovat samassa paikassa jaksotaulukossa, mutta ovat kuitenkin erilaisia.
Vaikka "atomipaino" ei ole hyvä kuvaus, lause on juuttunut historiallisista syistä. Oikea termi on tänään "suhteellinen atomimassa" - ainoa "paino" osa atomipainosta on, että se perustuu isotooppien runsauden painotettuun keskiarvoon.