Układ okresowy z masami atomowymi

Co oznacza masa atomowa

Prawie cała masa atomu mieści się w jego jądrze, w protonach i neutronach, z których każdy waży blisko 1 u. Jedna jednostka masy atomowej jest zdefiniowana jako jedna dwunasta masy atomu węgla-12. Wartość podana dla każdego pierwiastka to jego standardowa masa atomowa: średnia masa jego naturalnych izotopów, ważona tym, jak powszechny jest każdy z nich.

Jeden mol pierwiastka ma masę w gramach równą jego masie atomowej, więc ta sama liczba jest też jego masą molową. Masa atomowa węgla wynosi 12,011 u, więc jeden mol atomów węgla ma masę 12,011 g. W tabeli masy są podane z maksymalnie trzema miejscami po przecinku poniżej 100 i z maksymalnie dwoma powyżej.

Dlaczego masy atomowe nie są liczbami całkowitymi

Większość pierwiastków jest mieszaniną izotopów, czyli atomów o tej samej liczbie protonów, ale różnej liczbie neutronów. Chlor na przykład to w około 76% chlor-35 i w 24% chlor-37. Średnia ważona tych dwóch wynosi 35,45, dlatego masa atomowa chloru leży między nimi, zamiast być liczbą całkowitą.

Wiele pierwiastków promieniotwórczych, takich jak technet, radon i każdy pierwiastek po uranie, nie ma naturalnej mieszaniny izotopów, którą można by uśrednić. Dla nich tabela podaje liczbę masową izotopu o najdłuższym czasie życia lub najlepiej znanego jako liczbę całkowitą, na przykład 98 dla technetu i 222 dla radonu.

Trend i jego wyjątki

Masa atomowa rośnie z liczbą atomową niemal wszędzie, ponieważ każdy nowy pierwiastek dodaje proton i zwykle jeden lub więcej neutronów. W kilku miejscach kolejność jest odwrócona: argon jest cięższy niż potas, kobalt jest cięższy niż nikiel, a tellur jest cięższy niż jod. Ich najpowszechniejsze izotopy mają dodatkowe neutrony. Tabela jest uporządkowana według liczby atomowej, czyli liczby protonów, a nie według masy, więc każdy pierwiastek nadal znajduje się w grupie odpowiadającej jego chemii. Mendelejew umieścił tellur przed jodem właśnie z tego powodu, ufając właściwościom chemicznym bardziej niż masie.

Przykład krok po kroku: masa molowa wody

Aby znaleźć masę molową związku, zsumuj masy atomowe wszystkich jego atomów. Woda, H₂O, ma dwa atomy wodoru po 1,008 każdy i jeden atom tlenu o masie 15,999: 2 × 1,008 + 15,999 = 18,015 g/mol. Zatem 18,015 g wody zawiera jeden mol cząsteczek, czyli około 6,022 × 10²³ z nich. Dla dłuższych wzorów kalkulator masy molowej wykonuje tę samą sumę za Ciebie.