Атомын жин ба атомын масс хоёрын гол ялгаа нь атомын жин нь элементийн бүх изотоп болон тэдгээрийн харьцангуй элбэг дэлбэг байдлын дундаж жин боловч атомын масс нь нэг атомын масс юм.
Ихэнх хүмүүс атомын масс болон атомын жин гэсэн нэр томъёог сольж хэрэглэдэг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь өөр өөр утгатай бөгөөд хэрэв бид эдгээр хоёр нэр томъёог нэг гэж үзвэл их хэмжээний материалын тооцоололд ихээхэн алдаа гарна.
Атомын жин гэж юу вэ?
Атомын жин нь элементийн бүх изотоп болон тэдгээрийн харьцангуй элбэг дэлбэг байдлын дундаж жин юм. Ихэнх тохиолдолд химийн элементүүд нь изотопуудтай байдаг; изотопууд нь ижил химийн элементийн янз бүрийн хэлбэрүүд юм. Изотопууд нь ижил тооны протонтой (энэ нь ижил химийн элементэд харьяалагддаг), атомын цөмд өөр өөр тооны нейтронтой байдаг. Байгальд янз бүрийн изотопуудын хувь хэмжээ өөр өөр байдаг. Химийн элементийн атомын жинг олж авахдаа бүх изотопын атомын масс, тэдгээрийн хувь хэмжээг харгалзан үзэх шаардлагатай. Тэнд бид изотоп бүрийн атомын массыг ашиглан дундаж массыг тооцоолж атомын жинг гаргаж болно. Үелэх системд бидний харж буй атомын жинг энэ үзэгдлийн дагуу тооцдог.
Бид энэ тооцоонд дараах хоёр алхамыг ашиглаж болно;
- Эхлээд хувь хэмжээг 100-д хувааж аравтын бутархай болгон хувирга.
- Дараа нь эдгээр аравтын утгуудаас изотоп бүрийн атомын массыг үржүүлнэ.
- Эцэст нь хариултуудыг нэгтгэн эцсийн хариултыг аваарай.
Видео 1: Атомын жинг тооцоолох
Жишээ нь: Байгальд С-12 изотопын 98%, С-13 изотопын 2% байна гэж бодъё. Эдгээр изотопуудын атомын массыг ашиглан нүүрстөрөгчийн атомын жинг тооцоолъё.
- Аравтын утгууд руу хөрвүүлэх:
- С-12-ын хувийн аравтын утга 0.98 (100-аас 98-ыг хуваах замаар олно).
- С-13-ын хувийн аравтын утга нь 0.02 (100-аас 2-ыг хуваах замаар олно).
- Изотоп бүрийн атомын массыг аравтын бутархайн утгуудаас үржүүлэх:
- 12 x 0.98=11.76
- 13 x 0.02=0.26
- Эцсийн хариултыг авахын тулд хариултуудыг нэгтгэх:
76 + 0.26=12.02
Эцэст нь бид нүүрстөрөгчийн химийн элементийн атомын жинг 12.02 аму (атомын массын нэгж) авах боломжтой. Түүнээс гадна бид энэ нэр томъёог "харьцангуй атомын масс" гэж нэрлэж болно, учир нь энэ нь изотопуудын бодит атомын массын дундаж юм.
Атомын масс гэж юу вэ?
Атом нь гол төлөв протон, нейтрон, электрон агуулдаг. Атомын масс гэдэг нь ердөө л атомын масс юм. Өөрөөр хэлбэл, энэ нь нэг атом дахь бүх нейтрон, протон, электронуудын массын цуглуулга, ялангуяа атом хөдөлгөөнгүй үед (амрах масс) юм. Бид зөвхөн үлдсэн массыг авдаг, учир нь физикийн үндэслэлээр атомууд маш өндөр хурдтай хөдөлж байх үед масс нь нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч электронуудын масс нь протон ба нейтроны масстай харьцуулахад маш бага юм. Тиймээс атомын массад электронуудын хувь нэмэр бага гэж хэлж болно. Тиймээс бид атомын массыг тооцоолохдоо электроны массыг үл тоомсорлож болно. Хамгийн гол нь өөр өөр изотопууд нь өөр өөр атомын масстай байдаг ч тэдгээр нь ижил химийн элементэд хамаардаг, учир нь тэдгээр нь өөр өөр нейтронтой байдаг.
Зураг 01: Атомын массыг тооцоолохдоо бид атомын протон, нейтрон, электронуудын массыг ашиглаж болно
Түүгээр ч зогсохгүй атомын масс маш бага тул бид тэдгээрийг грамм, килограмм гэх мэт ердийн массын нэгжээр илэрхийлэх боломжгүй. Бидний зорилгын үүднээс бид атомын массыг хэмжихийн тулд атомын массын нэгж (amu) хэмээх өөр нэгжийг ашиглаж байна. Үүний нэгэн адил 1 атомын массын нэгж нь С-12 изотопын массын арван хоёрны нэг юм. Бид атомын массыг C-12 изотопын массын 12-ын массаас хуваахад түүний харьцангуй массыг олж авах боломжтой. Гэхдээ ерөнхий хэрэглээнд элементийн харьцангуй атомын масс гэж хэлэхэд бид тэдгээрийн атомын жинг хэлдэг (учир нь бид үүнийг бүх изотопуудыг харгалзан тооцдог).
Атомын жин ба атомын массын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Ихэнх тохиолдолд бид атомын жин ба атомын масс гэсэн нэр томъёог ижилхэн гэж ашигладаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр хоёр нэр томъёо нь үндсэндээ тодорхойлолтын дагуу бие биенээсээ ялгаатай байдаг. Тиймээс, тодорхойлолтын дагуу атомын жин ба атомын массын гол ялгаа нь атомын жин нь элементийн бүх изотопууд болон тэдгээрийн харьцангуй элбэг дэлбэг байдлын дундаж жин, харин атомын масс нь нэг атомын масс юм..
Цаашилбал, утга тус бүрийг тооцоолох аргачлалыг харгалзан бид атомын жин ба атомын массын өөр нэг чухал ялгааг тодорхойлж чадна; Бид атомын массыг атомын протон, нейтрон, электронуудын массыг нэмснээр л атомын массыг тооцоолж болохын зэрэгцээ байгаль дахь химийн элементийн бүх изотопын элбэг хувийг ашиглан атомын жинг тооцоолох хэрэгтэй.
Товч мэдээлэл – Атомын жин ба атомын масс
Атомын жин ба атомын масс нь бидний химийн тооцоололд ихэвчлэн ашигладаг хоёр чухал нэр томъёо юм. Атомын жин ба атомын массын хоорондох гол ялгаа нь атомын жин нь элементийн дундаж жин бөгөөд түүний бүх изотопууд болон тэдгээрийн харьцангуй элбэг дэлбэг байдлын хувьд атомын масс нь нэг атомын масс юм.
