Masa atomowa pierwiastków

Masa atomowa a liczba masowa — czym się różnią

Liczba masowa, oznaczana literą A, to po prostu liczba cząstek w jądrze: protonów plus neutronów. Zawsze jest liczbą całkowitą i zawsze dotyczy konkretnego atomu. Atom węgla z sześcioma protonami i sześcioma neutronami ma liczbę masową 12, a atom z sześcioma protonami i ośmioma neutronami — liczbę masową 14. To dwa różne izotopy tego samego pierwiastka. Masa atomowa jest wielkością mierzoną, wyrażoną w unitach, i odnosi się do pierwiastka jako całości, z uwzględnieniem tego, w jakich proporcjach jego izotopy występują w przyrodzie. Dlatego liczba masowa nigdy nie ma miejsc po przecinku, a masa atomowa prawie zawsze je ma. Praktyczna wskazówka: jeśli w zadaniu pojawia się wartość ułamkowa, mowa o masie atomowej. Jeśli liczba całkowita zapisana przy symbolu pierwiastka u góry z lewej strony, to liczba masowa izotopu. Warto też pamiętać, że liczba masowa nie jest masą, tylko liczbą cząstek w jądrze, więc nie ma jednostki. Masa atomowa jest wielkością mierzoną i zawsze podaje się ją w unitach.

Skąd biorą się ułamkowe masy atomowe, czyli po co nam izotopy

Izotopy to atomy tego samego pierwiastka różniące się liczbą neutronów. Mają tę samą liczbę atomową, ale różne liczby masowe, więc różnią się masą. W przyrodzie pierwiastek to zwykle mieszanina kilku izotopów w stałych proporcjach, a masa atomowa w tablicy jest ich średnią ważoną — im więcej danego izotopu, tym mocniej wpływa on na wynik. Klasycznym przykładem jest chlor. Występuje głównie jako izotop o liczbie masowej 35, którego jest około trzech czwartych, oraz izotop o liczbie masowej 37, stanowiący mniej więcej jedną czwartą. Średnia z tych dwóch wypada w okolicach 35,5 u i taką wartość widzimy w układzie okresowym, mimo że pojedynczy atom chloru ma zawsze masę bliską 35 albo 37 u. Ta sama logika tłumaczy ułamkowe masy większości pierwiastków w tablicy. Wyjątkiem są pierwiastki występujące w przyrodzie praktycznie w jednej odmianie izotopowej, jak fluor czy sód. Ich masy atomowe leżą bardzo blisko liczb całkowitych, bo nie ma tam czego uśredniać.

Jak obliczyć masę cząsteczkową związku chemicznego

Masa cząsteczkowa to suma mas atomowych wszystkich atomów we wzorze związku. Liczysz ją w trzech krokach: odczytujesz masy atomowe pierwiastków z układu okresowego, mnożysz każdą przez liczbę atomów danego pierwiastka we wzorze i dodajesz wyniki. Dla wody H₂O wygląda to tak: dwa razy około 1 u za wodór plus około 16 u za tlen, co daje mniej więcej 18 u. Dla dwutlenku węgla CO₂ jest to około 12 u plus dwa razy 16 u, czyli mniej więcej 44 u. Przy wzorach z nawiasem, na przykład Ca(OH)2, indeks przy nawiasie mnoży wszystko, co jest w środku: dwa atomy tlenu i dwa atomy wodoru. Ten sam rachunek przydaje się później przy masie molowej, która liczbowo równa się masie cząsteczkowej, tylko wyraża się ją w gramach na mol. W obliczeniach szkolnych masy atomowe zwykle zaokrągla się do liczb całkowitych, chyba że polecenie mówi inaczej. Wyjątek zrób dla chloru, bo tam zaokrąglenie wartości 35,5 potrafi wyraźnie zmienić wynik końcowy.

Najczęstsze pytania