Είναι οι ατομικές μάζες ορισμένων στοιχείων στην πραγματικότητα κλασματικά;

Έχετε δίκιο να είστε περίεργοι για τις κλασματικές ατομικές μάζες! Εδώ γιατί ορισμένα στοιχεία έχουν κλασματικές ατομικές μάζες:

* ισότοπα: Τα περισσότερα στοιχεία υπάρχουν στη φύση ως μείγμα διαφορετικών ισοτόπων. Τα ισότοπα είναι άτομα του ίδιου στοιχείου που έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων (ορίζοντας το στοιχείο) αλλά διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων. Αυτή η διαφορά στα νετρόνια έχει ως αποτέλεσμα διαφορετικές μάζες για κάθε ισότοπο.

* Σταθμισμένος μέσος όρος: Η ατομική μάζα που παρατίθεται στον περιοδικό πίνακα είναι ένας σταθμισμένος μέσος όρος των μαζών όλων των φυσικών ισότοπων αυτού του στοιχείου. Η στάθμιση βασίζεται στη σχετική αφθονία κάθε ισότοπου.

Παράδειγμα:άνθρακα

* Ο άνθρακας-12 (6 πρωτόνια, 6 νετρόνια) έχει μάζα 12 μονάδων ατομικής μάζας (AMU).

* Ο άνθρακας-13 (6 πρωτόνια, 7 νετρόνια) έχει μάζα 13 AMU.

* Ο άνθρακας-14 (6 πρωτόνια, 8 νετρόνια) έχει μάζα 14 AMU (πολύ σπάνια).

Το Carbon-12 είναι το πιο άφθονο ισότοπο, που αποτελεί περίπου το 98,9% του φυσικού άνθρακα. Το Carbon-13 είναι περίπου 1,1% άφθονο. Η μέση ατομική μάζα άνθρακα υπολογίζεται ως:

(0.989 x 12 AMU) + (0.011 x 13 AMU) ≈ 12.01 AMU

Βασικό σημείο: Η ατομική μάζα ενός στοιχείου είναι ένας σταθμισμένος μέσος όρος, όχι η μάζα ενός μόνο ατόμου. Δεδομένου ότι τα ισότοπα έχουν διαφορετικές μάζες και αφθονίες, ο μέσος όρος που προκύπτει εμφανίζεται συχνά ως κλάσμα.