Kluczowa różnica między masą atomową a masą cząsteczkową polega na tym, że masa atomowa jest masą pojedynczego atomu, podczas gdy masa cząsteczkowa jest sumą mas atomów w cząsteczce.
Atomy są budulcem wszelkiej materii. Atom ma wagę; to jest masa atomowa. Atomy mogą łączyć się w różne kombinacje, tworząc cząsteczki i inne związki. Struktury molekularne podają dokładne stosunki atomów; w ten sposób możemy pisać wzory molekularne dla związków. Są one ważne przy określaniu masy cząsteczkowej.
Co to jest masa atomowa?
Atomy zawierają głównie protony, neutrony i elektrony. Masa atomowa to po prostu masa atomu. Innymi słowy, jest to zbiór mas wszystkich neutronów, protonów i elektronów w pojedynczym atomie, szczególnie wtedy, gdy atom się nie porusza (masa spoczynkowa). Bierzemy masę w spoczynku, ponieważ zgodnie z podstawami fizyki, gdy atomy poruszają się z bardzo dużą prędkością, masy rosną.
Jednak masa elektronu jest znacznie bardzo mała w porównaniu z masami protonów i neutronów. Dlatego możemy powiedzieć, że udział elektronów w masie atomowej jest mniejszy. Większość atomów w układzie okresowym ma dwa lub więcej izotopów. Izotopy różnią się od siebie różną liczbą neutronów, mimo że mają tę samą ilość protonów i elektronów. Ponieważ ich ilość neutronów jest inna, każdy izotop ma inną masę atomową.
Rysunek 01: Masy atomowe pierwiastków chemicznych
Ponadto masy atomów są niezwykle małe; dlatego nie możemy wyrazić ich w normalnych jednostkach masy, takich jak gramy czy kilogramy. Do naszych celów używamy innej jednostki zwanej jednostką masy atomowej (amu) do pomiaru masy atomowej. 1 jednostka masy atomowej to jedna dwunasta masy izotopu C-12. Kiedy podzielimy masę atomu przez masę jednej dwunastej masy izotopu C-12, otrzymamy jego masę względną. Jednak w powszechnym użyciu, gdy mówimy o względnej masie atomowej pierwiastka, mamy na myśli jego masę atomową (ponieważ obliczamy ją z uwzględnieniem wszystkich izotopów).
Co to jest masa cząsteczkowa?
Waga cząsteczkowa to zbiór wag wszystkich atomów w cząsteczce. Jednostką SI tego parametru jest gmol-1 Podaje ilość atomów/cząsteczek/związków obecnych w jednym molu substancji. Innymi słowy, jest to masa Avogadro liczba atomów/cząsteczek lub związków.
Rysunek 02: Punkty wrzenia i masy molowe (masy cząsteczkowe) różnych związków
W praktycznym scenariuszu ważne jest zmierzenie masy atomów i cząsteczek. Trudno je jednak zważyć jako pojedyncze cząstki, ponieważ ich masy są niezwykle małe według normalnych parametrów ważenia (gramy lub kilogramy). Dlatego, aby wypełnić tę lukę i zmierzyć cząstki na poziomie makroskopowym, bardzo przydatna jest koncepcja masy molowej.
Definicja masy cząsteczkowej bezpośrednio odnosi się do izotopu węgla-12. Masa jednego mola atomów węgla 12 wynosi dokładnie 12 gramów, co oznacza, że jego masa molowa wynosi dokładnie 12 gramów na mol. Co więcej, możemy obliczyć masę cząsteczkową cząsteczek zawierających te same atomy, takie jak O2 lub N2, mnożąc liczbę atomów przez masę atomową atomów. Jednak masa cząsteczkowa związków takich jak NaCl lub CuSO4 jest obliczana poprzez dodanie mas atomowych każdego atomu.
Jaka jest różnica między masą atomową a masą cząsteczkową?
Masa atomowa daje masę atomów, podczas gdy masa cząsteczkowa daje masę cząsteczek. Jednak kluczowa różnica między masą atomową a masą cząsteczkową polega na tym, że masa atomowa jest masą pojedynczego atomu, podczas gdy masa cząsteczkowa jest sumą mas atomów w cząsteczce. Jako kolejna istotna różnica między masą atomową a masą cząsteczkową, jednostką miary masy atomowej jest amu, podczas gdy jednostką masy cząsteczkowej jest g/mol.
Ponadto istnieje różnica między masą atomową a masą cząsteczkową w sposobie, w jaki obliczamy te dwie wielkości. Masę atomową możemy łatwo określić, dodając masy neutronów, protonów i elektronów atomu. Jednak określamy masę cząsteczki lub masę cząsteczkową cząsteczki poprzez dodanie średnich mas atomów w cząsteczce.
Poniższa ilustracja przedstawia różnicę między masą atomową a masą cząsteczkową w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – masa atomowa a masa cząsteczkowa
Stosujemy terminy masa atomowa i masa cząsteczkowa głównie w obliczeniach chemii ogólnej, aby określić wartości dotyczące reakcji chemicznych; takie jak ilość reagentów, produktów itp. Kluczowa różnica między masą atomową a masą cząsteczkową polega na tym, że masa atomowa jest masą pojedynczego atomu, podczas gdy masa cząsteczkowa jest sumą mas atomów w cząsteczce.
