كتلة ذرية

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

يوجد لأى نظير لعنصر كيميائي معين كتلة ذرية والتى تسمى أيضا ( الكتلة الذرية النسبية أو الوزن الذري ) وهى كتلة ذرة واحدة للنظير معبر عناه بوحدة ( وحدة كتل ذرية و.ك.ذ ) فمثلا الكربون-12 له كتلة ذرية تساوى 12 . ولا يوجد أى نظير له كتلة على هيئة عدد صحيح نظرا لتأثير طاقة الترابط .

الكتلة الذرية لنظير تقريبا ما تكون رقم صحيح , ففى معظم الحالات يكون الرقم الأول بعد العلامة العشرية صفر أو 9 . ويسمى هذا الرقم عدد الكتلة , وهو مجموع عدد البروتونات والنيوترونات فى نواة الذرة .

والإنحرافات التى توجد بين الكتلة الذرية وعدد الكتلة هى كالتالى : يبدأ الإنحراف موجب فى الهيدروجين-1 , ويصبح سالب عند الوصول إلى الحديد-56 , ويزيد مرة أخرى ليكون موجب فى النظائر الأثقل , بزيادة العدد الذري . وهذا يتطابق مع الآتى : لإنشطار النووى للعناصر الأثقل من الحديد ينتج طاقة , وإنشطار أى عنصر أخف من الحديد يحتاج طاقة . والعكس صحيح فى تفاعلات الإنصهار النووى - الإنصهار فى العناصر الاخف من الحديد ينتج طاقة , والغنصهار فى العناصر الأثقل من الحديد يتطلب طاقة .

عند الرجوع لأى عنصر كيميائي معين الكتلة الذرية ( والتى يطلق عليها ايضا الكتلة الذرية النسبية , متوسط الكتلة الذرية أو الوزن الذري ) وكما موضح بالجدول الدوري فإن الكتلة الذرية الموجودة به هى متوسط الكتلة الذرية لكل النظائر الثابتى للعنصر . وهذا المتوسط تم قياسه بتواجد نظائر العنصر فى الطبيعة . وهذه الكتلة الذرية تستخدم فى الدراسات الكيميائية الكمية .وغالبا ما يستخدم هذا للتعبير عن الكتلة بالجرامات لمول واحد من العنصر من ذرات العنصر , وغالبا ما يرجع إليها على أنها جرام الكتلة الذري أو الكتلة المولارية .

المصطلح وزن ذري تم إستبداله بالكتلة الذرية النسبية فى معظم الإستخدامات الحالية . المصطلح الوزن الذري القياسي( يستخدمه IUPAC حاليا ) ويرجع لمتوسط الكتلة الذرية النسبية للعنصر .

ويوجد تعريف اخر يطبق على الجزيئات ويسمى الكتلة الجزيئية . ويمكن حساب الكتلة الجزيئية لمركب عن طريق جمع الكتل الذرية للذرات المكونة له مضروبا فى نسبة الالعناصر الموجودة فى المعادلة الكيميائية . كما يمكن أيضا حساب كتلة المعادلة للمركبات التى لا تكون جزيئات .

يوجد مقارنة مباشرة وقياسات لكتل الذرات والجزيئات مع طيف الكتلة .

يحتوى مول واحد من المادة على الكتلة الذرية أو الجزيئية للمادة معبرا عنها بالجرامات . فمثلا الكتلة الذرية للحديد 55.847 , وعلى هذا فإن مول واحد من الحديد له كتلة 55.847 جرام .

[تحرير] تاريخ الكتلة الذرية

قبل الستينات كان يتم التعبير عن نظير الأكسجين-16 على أن له وزن ذري 16 , مع العلم بأنه يوجد نسب لكل من أكسجين-17 و أكسجين-18 فى الأكسجين العادى , والذى تم إستخدامه أيضا لحساب الكتلة الذرية مما أدى لوجود جدولين مختلفين للكتلة الذرية .

ولاحقا إستخدم الكيميائين والفيزيائين جدولين مختلفين للكتلة الذرية . إستخدم الكيميائين الجدول المبنى على أساس الخليط المكون لنظائر الأكسجين , بينما إستخدم الفيزيائيين إستخدموا الأكسجين -16 . وقد تم توحيد القياس بعد ذلك بناءا على الكربون-12 ¹²C , والذى قابل إحتياجات الفيزيائيين على أساس أنه مبنى على نظير واحد نقى , كما انه كان قريب أيضا من حسابات الكيميائيين .