Relatieve atoommassa
Een relatieve atoommassa (ook wel atoomgewicht genoemd; symbool: Ar) is een maat voor hoe zwaar atomen zijn. Het is de verhouding van de gemiddelde massa per atoom van een element uit een bepaald monster tot 1/12 van de massa van een koolstof-12-atoom. Met andere woorden, een relatieve atoommassa vertelt je het aantal keren dat een gemiddeld atoom van een element uit een gegeven monster zwaarder is dan een twaalfde van een koolstof-12-atoom. Het woord relatief in relatieve atoommassa verwijst naar deze schaalverdeling ten opzichte van koolstof-12. Relatieve atoommassawaarden zijn verhoudingen; relatieve atoommassa is een dimensieloze grootheid. Relatieve atoommassa is hetzelfde als atoomgewicht, wat de oudere term is.
Het aantal protonen dat een atoom heeft bepaalt welk element het is. De meeste elementen in de natuur bestaan echter uit atomen met verschillende aantallen neutronen. Een atoom van een element met een bepaald aantal neutronen wordt een isotoop genoemd. Het element thallium heeft bijvoorbeeld twee gemeenschappelijke isotopen: thallium-203 en thallium-205. Beide isotopen van thallium hebben 81 protonen, maar thallium-205 heeft 124 neutronen, 2 meer dan thallium-203, dat 122 heeft. Elke isotoop heeft zijn eigen massa, de zogenaamde isotopische massa. Een relatieve isotopische massa is de massa van een isotoop ten opzichte van 1/12 de massa van een koolstof-12-atoom. De relatieve isotopische massa van een isotoop is ongeveer gelijk aan zijn massanummer, dat is het aantal protonen en neutronen in de kern. Net als de relatieve atoommassawaarden zijn de relatieve isotopische massawaarden verhoudingen zonder eenheden.
We kunnen de relatieve atoommassa van een monster van een element vinden door het abundantie-gewogen gemiddelde van de relatieve isotopische massa's uit te werken. Bijvoorbeeld, als een monster van thallium bestaat uit 30% thallium-203 en 70% thallium-205,
A r = ( 203 × 30 ) + ( 205 × 70 ) 100 = ( 6090 ) + ( 14350 ) 100 = 20440 100 = 204,4 {\\frac {(203}times 30)+(205\times 70)}{100}={\frac {6090)+(14350)}{100}={\frac {20440}{100}}=204,4} 
Twee monsters van een element dat bestaat uit meer dan één isotoop, verzameld uit twee wijd verspreide bronnen op aarde, zullen naar verwachting iets verschillende relatieve atoommassa's hebben. Dit komt omdat de verhoudingen van elke isotoop op verschillende plaatsen iets anders zijn.
Een standaard atoomgewicht is de gemiddelde waarde van de relatieve atoommassa's van een aantal normale monsters van het element. De Commissie voor Isotopische Overvloed en Atoomgewichten van de Internationale Unie voor Zuivere en Toegepaste Chemie (IUPAC) publiceert met regelmatige tussenpozen standaardwaarden voor het atoomgewicht. Het standaard atoomgewicht voor elk element staat in het periodiek systeem.
Vaak wordt de term relatieve atoommassa gebruikt om het standaard atoomgewicht aan te duiden. Dit is niet helemaal juist, omdat relatieve atoommassa een minder specifieke term is die verwijst naar individuele monsters. Individuele monsters van een element kunnen een relatieve atoommassa hebben die verschilt van het standaard atoomgewicht van het element. Bijvoorbeeld, een monster van een andere planeet zou een relatieve atoommassa kunnen hebben die heel anders is dan de standaard atoomgewicht voor het element.
Relatieve atoommassa is niet hetzelfde als:
Vragen en antwoorden
V: Wat is relatieve atoommassa?
A: De relatieve atoommassa (ook wel atoomgewicht genoemd; symbool: Ar) is een maat voor hoe zwaar atomen zijn. Het is de verhouding van de gemiddelde massa per atoom van een element uit een bepaald monster tot 1/12 van de massa van een koolstof-12 atoom. Met andere woorden, het vertelt u hoe vaak een gemiddeld atoom uit een bepaald monster zwaarder is dan een twaalfde van een koolstof-12-atoom.
V: Wat betekent "relatief" in relatieve atoommassa?
A: Het woord "relatief" in relatieve atoommassa verwijst naar deze schaalverdeling ten opzichte van koolstof-12, wat betekent dat het de verhouding tussen twee massa's meet en niet zelf specifieke eenheden heeft.
V: Waarin verschillen isotopen van elkaar?
A: Isotopen zijn atomen met een verschillend aantal neutronen, wat betekent dat zij verschillende massa's en dus verschillende relatieve isotoopmassa's hebben. Bijvoorbeeld, thallium heeft twee gemeenschappelijke isotopen - thallium-203 en thallium-205 - beide met 81 protonen maar verschillend in het aantal neutronen (122 voor 203 en 124 voor 205).
V: Hoe kunnen we de relatieve atoommassa van een monster berekenen?
A: Wij kunnen de relatieve atoommassa vinden door het naar abundantie gewogen gemiddelde te berekenen van de relatieve isotoopmassa's van de respectieve isotopen. Als een monster bijvoorbeeld voor 30% uit thallium-203 en voor 70% uit thallium-205 bestaat, berekenen wij A_r = (203 x 30) + (205 x 70)/100 = 204,4.
V: Wat is standaard atoomgewicht?
A: Het standaard atoomgewicht is de gemiddelde waarde van de respectieve relatieve atoommassa's van alle normale monsters, regelmatig gepubliceerd door de IUPAC (International Union Of Pure And Applied Chemistry). Deze waarde verschijnt op periodieke tabellen en wordt door elkaar gebruikt als relatieve atoommassa wanneer wordt verwezen naar individuele monsters of elementen.
V: Hoe kunnen monsters van verschillende locaties verschillen wat betreft hun relatieve atoommassa?
A: Monsters die op verschillende locaties zijn genomen, kunnen iets verschillende relatieve atoommassa's hebben door verschillen in de verhouding tussen de respectieve isotopen van elk element op die locaties.
