Atomska masa

2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12

Atomska masa atoma je zbir masa svih protona i neutrona koji ga čine. Postoje razlike između definicije atomske mase i relativne atomske mase, srednje atomske mase ili atomske težine.

Atomske mase različitih izotopa istog elementa razlikuju se jedna od druge. U nekim elementima nalazimo da postoji jedan izotop koji je češći od ostalih, a razlika između njegove atomske mase i relativne atomske mase ili standardne atomske težine je dovoljno mala da ne utiče na neke proračune, ali ova razlika može biti važna u ostali slučajevi.

Jedinica u kojoj se mjeri atomska masa naziva se jedinica atomske mase (a.u.m.) Ova jedinica se također naziva D alton, (Da) u čast hemičara Johna D altona. Amu odgovara jednoj dvanaestini mase jezgra ugljika-12, koji je najzastupljeniji izotop ovog elementa. Vrijednost amu je također vrlo blizu masi protona.

Ako uzmemo u obzir da jedan mol bilo koje supstance sadrži Avogardov broj čestica, a jedan mol ugljika 12 ima masu od 12 grama, mogli bismo reći da:

Tada bi vrijednost au bila:

Masa protona je m_p=1,00728 u i masa neutrona, m_{=1,00867 u.}

Atomska masa se često naziva prosječnom masom različitih izotopa aelement, što dovodi do nekih netačnosti u nekim proračunima. Međutim, vrijednost atomske mase za određeni izotop također se ne poklapa sasvim s dodanom vrijednošću za mase njegovih protona i neutrona. To je zbog fenomena koji se naziva "masovni defekt".

Ono što se dešava je da se u fuziji elemenata lakših od gvožđa proizvodi energija i gubi masa, tako da je eksperimentalno izmerena masa manja od mase nukleona. Izgubljena masa je transformisana u energiju, prema teoriji koju je razradio Ajnštajn, gde je E=mc2. Ova energija je korištena da se zajedno drže čestice koje čine jezgro. Za elemente teže od gvožđa, nuklearna fuzija zahteva energiju, pa se dešava upravo suprotno, eksperimentalno izmerena masa je veća od zbira masa protona i neutrona u jezgru.

Ovaj defekt mase se može izračunati prema sljedećoj formuli:

Gdje je Z atomski broj, A je maseni broj, mp je masa protona, mn je masa neutrona, a m je eksperimentalno izmjerena masa.

Na primjer, u slučaju helijuma, čije je jezgro sastavljeno od dva protona i dva neutrona, a eksperimentalno izmjerena masa odgovara 4,00151 u, defekt mase bi bio sljedeći: