Trọng lượng nguyên tử là gì? Danh sách trọng lượng nguyên tử của các nguyên tố

Định nghĩa trọng lượng nguyên tử

Trọng lượng nguyên tử, còn được gọi là khối lượng nguyên tử tương đối, tỷ lệ khối lượng trung bình của một nguyên tố hóa học Nguyên tử với một số tiêu chuẩn. Kể từ năm 1961, đơn vị tiêu chuẩn của khối lượng nguyên tử là một phần mười hai khối lượng của một nguyên tử của đồng vị carbon-12. Đồng vị là một trong hai hoặc nhiều loài nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học có số khối lượng nguyên tử khác nhau (proton + neutron). Trọng lượng nguyên tử của helium là 4.002602, trung bình phản ánh tỷ lệ điển hình của sự phong phú tự nhiên của các đồng vị của nó. Xem bên dưới để biết danh sách các nguyên tố hóa học và trọng lượng nguyên tử của chúng.

Khái niệm trọng lượng nguyên tử là nền tảng của hóa học, bởi vì hầu hết các phản ứng hóa học diễn ra theo các mối quan hệ số đơn giản giữa các nguyên tử. Vì hầu như không thể đếm trực tiếp các nguyên tử liên quan, các nhà hóa học đo các chất phản ứng và sản phẩm bằng cách cân và đưa ra kết luận thông qua các tính toán liên quan đến trọng lượng nguyên tử. Nhiệm vụ xác định trọng lượng nguyên tử của các nguyên tố chiếm giữ các nhà hóa học vĩ đại nhất của thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20. Công việc thí nghiệm cẩn thận của họ trở thành chìa khóa cho khoa học và công nghệ hóa học.

Các giá trị đáng tin cậy cho trọng lượng nguyên tử phục vụ một mục đích quan trọng theo một cách hoàn toàn khác khi hàng hóa hóa học được mua và bán trên cơ sở nội dung của một hoặc nhiều thành phần được chỉ định. Quặng của các kim loại đắt tiền như crom hoặc tantalum và tro soda hóa học công nghiệp là ví dụ. Nội dung của thành phần được chỉ định phải được xác định bằng phân tích định lượng. Giá trị tính toán của vật liệu phụ thuộc vào trọng lượng nguyên tử được sử dụng trong các tính toán.

Lịch sử khám phá trọng lượng nguyên tử

Tiêu chuẩn ban đầu về trọng lượng nguyên tử, được thiết lập vào thế kỷ 19, là hydro, có giá trị là 1. Từ khoảng năm 1900 đến năm 1961, oxy được sử dụng làm tiêu chuẩn tham chiếu, với giá trị được gán là 16. Đơn vị khối lượng nguyên tử là do đó được định nghĩa là 1/16 khối lượng của một nguyên tử oxy. Năm 1929, người ta đã phát hiện ra rằng oxy tự nhiên chứa một lượng nhỏ hai đồng vị nặng hơn một chút so với loại phổ biến nhất và số 16 đại diện cho mức trung bình có trọng số của ba dạng oxy đồng vị khi chúng xuất hiện trong tự nhiên. Tình huống này được coi là không mong muốn vì nhiều lý do, và vì có thể xác định khối lượng tương đối của các nguyên tử của các loài đồng vị riêng lẻ, thang đo thứ hai đã sớm được thiết lập với 16 là giá trị của đồng vị chính của oxy thay vì giá trị của hỗn hợp tự nhiên. Thang đo thứ hai này, được các nhà vật lý ưa thích, được gọi là thang đo vật lý, và thang đo trước đó tiếp tục được sử dụng làm thang đo hóa học, được các nhà hóa học ưa chuộng, thường làm việc với các hỗn hợp đồng vị tự nhiên thay vì các đồng vị nguyên chất.

Mặc dù hai thang đo chỉ khác nhau một chút, nhưng tỷ lệ giữa chúng không thể được cố định chính xác, do sự thay đổi nhỏ trong thành phần đồng vị của oxy tự nhiên từ các nguồn khác nhau. Nó cũng được coi là không mong muốn khi có hai thang đo khác nhau nhưng có liên quan chặt chẽ với cùng một số lượng. Vì cả hai lý do này, các nhà hóa học và vật lý học đã thiết lập một thang đo mới vào năm 1961. Thang đo này, dựa trên carbon-12, chỉ yêu cầu thay đổi tối thiểu trong các giá trị đã được sử dụng cho trọng lượng nguyên tử hóa học.

Do có các hỗn hợp đồng vị có trọng lượng nguyên tử khác nhau trong các mẫu nguyên tố được tìm thấy trong tự nhiên, Liên minh Hóa học thuần túy và ứng dụng quốc tế (IUPAC) bắt đầu công bố trọng lượng nguyên tử với độ không chắc chắn. Nguyên tố đầu tiên nhận được sự không chắc chắn về trọng lượng nguyên tử của nó là lưu huỳnh vào năm 1951. Đến năm 2007, 18 nguyên tố có sự không chắc chắn và năm 2009, IUPAC bắt đầu công bố phạm vi trọng lượng nguyên tử của một số nguyên tố. Ví dụ, trọng lượng nguyên tử của carbon được đưa ra là [12.0096, 12.0116].

Danh sách trọng lượng nguyên tử của IUPAC

Đây là danh sách năm 2013 về trọng lượng nguyên tử của các nguyên tố trong việc tăng số lượng nguyên tử, được IUPAC chấp nhận. Bảng này dựa trên “Trọng lượng nguyên tử tiêu chuẩn sửa đổi v2” (ngày 24 tháng 9 năm 2013). Danh sách này bao gồm những thay đổi năm 2013 đối với trọng lượng nguyên tử của 19 nguyên tố: asen, beryllium, cadmium, Caesium, coban, flo, vàng, holmi, mangan, molybdenum, niobium, phốt pho, praseodymium, scandium, selenium

Các giá trị này vẫn còn hiện hành cho đến khi IUPAC thấy cần phải sửa đổi chúng. Các giá trị được đưa ra bởi ký hiệu [a; b] làm nổi bật phạm vi trọng lượng nguyên tử của nguyên tố. Đối với các nguyên tố này, trọng lượng nguyên tử phụ thuộc vào lịch sử vật lý và hóa học của nguyên tố. Khoảng phản ánh giá trị tối thiểu (a) và tối đa (b) cho phần tử.

Các giá trị được đưa ra trong ngoặc chevron (ví dụ: Fm <257>) là số khối của đồng vị tồn tại lâu nhất của các nguyên tố không có các hạt nhân ổn định . Tuy nhiên, trọng lượng nguyên tử được cung cấp cho Th, Pa và U vì các nguyên tố này có sự phong phú đặc trưng trong lớp vỏ trái đất.

Nguyên tốKý hiệuSố nguyên tửTrọng lượng nguyên tử
hydrogenH1[1.00784, 1.00811]
heliumHe24.002602
lithiumLi3[6.938, 6.997]
berylliumBe49.0121831
boronB5[10.806, 10.821]
carbonC6[12.0096, 12.0116]
nitrogenN7[14.00643, 14.00728]
oxygenO8[15.99903, 15.99977]
fluorineF918.998403163
neonNe1020.1797
sodiumNa1122.98976928
magnesiumMg12[24.304, 24.307]
aluminum (aluminium)Al1326.9815385
siliconSi14[28.084, 28.086]
phosphorusP1530.973761998
sulfur (sulphur)S16[32.059, 32.076]
chlorineCl17[35.446, 35.457]
argonAr1839.948
potassiumK1939.0983
calciumCa2040.078
scandiumSc2144.955908
titaniumTi2247.867
vanadiumV2350.9415
chromiumCr2451.9961
manganeseMn2554.938044
ironFe2655.845
cobaltCo2758.933194
nickelNi2858.6934
copperCu2963.546
zincZn3065.38
galliumGa3169.723
germaniumGe3272.630
arsenicAs3374.921595
seleniumSe3478.971
bromineBr35[79.901, 79.907]
kryptonKr3683.798
rubidiumRb3785.4678
strontiumSr3887.62
yttriumY3988.90594
zirconiumZr4091.224
niobiumNb4192.90637
molybdenumMo4295.95
technetiumTc43(97)
rutheniumRu44101.07
rhodiumRh45102.90550
palladiumPd46106.42
silverAg47107.8682
cadmiumCd48112.414
indiumIn49114.818
tinSn50118.710
antimonySb51121.760
telluriumTe52127.60
iodineI53126.90447
xenonXe54131.293
cesium (caesium)Cs55132.90545196
bariumBa56137.327
lanthanumLa57138.90547
ceriumCe58140.116
praseodymiumPr59140.90766
neodymiumNd60144.242
promethiumPm61(145)
samariumSm62150.36
europiumEu63151.964
gadoliniumGd64157.25
terbiumTb65158.92535
dysprosiumDy66162.500
holmiumHo67164.93033
erbiumEr68167.259
thuliumTm69168.93422
ytterbiumYb70173.045
lutetiumLu71174.9668
hafniumHf72178.49
tantalumTa73180.94788
tungsten (wolfram)W74183.84
rheniumRe75186.207
osmiumOs76190.23
iridiumIr77192.217
platinumPt78195.084
goldAu79196.966569
mercuryHg80200.592
thalliumTl81[204.382, 204.385]
leadPb82207.2
bismuthBi83208.98040
poloniumPo84(209)
astatineAt85(210)
radonRn86(222)
franciumFr87(223)
radiumRa88(226)
actiniumAc89(227)
thoriumTh90232.0377
protactiniumPa91231.03588
uraniumU92238.02891
neptuniumNp93(237)
plutoniumPu94(244)
americiumAm95(243)
curiumCm96(247)
berkeliumBk97(247)
californiumCf98(251)
einsteiniumEs99(252)
fermiumFm100(257)
mendeleviumMd101(258)
nobeliumNo102(259)
lawrenciumLr103(262)
rutherfordiumRf104(263)
dubniumDb105(268)
seaborgiumSg106(271)
bohriumBh107(270)
hassiumHs108(270)
meitneriumMt109(278)
darmstadtiumDs110(281)
roentgeniumRg111(281)
coperniciumCn112(285)
ununtriumUut113(286)
fleroviumFl114(289)
ununpentiumUup115(289)
livermoriumLv116(293)
ununseptiumUus117(294)
ununoctiumUuo118(294)

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button