เลขอะตอมเทียบกับน้ำหนักอะตอม
อะตอมมีลักษณะเป็นเลขอะตอม ในตารางธาตุ อะตอมจะถูกจัดเรียงตามเลขอะตอม เลขอะตอมให้ข้อมูลที่หลากหลายเกี่ยวกับอะตอมและลักษณะของอะตอม น้ำหนักอะตอมก็สำคัญเช่นกันในการทำความเข้าใจองค์ประกอบต่างๆ
เลขอะตอมคืออะไร
อะตอมประกอบด้วยโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอนเป็นหลัก นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน นอกจากนี้ยังมีอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียสในออร์บิทัล เลขอะตอมของธาตุคือจำนวนโปรตอนที่มีในนิวเคลียสสัญลักษณ์แทนเลขอะตอมคือ Z เมื่ออะตอมเป็นกลาง จะมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับโปรตอน ดังนั้นเลขอะตอมจึงเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในกรณีนี้ อย่างไรก็ตาม การหาจำนวนโปรตอนเป็นเลขอะตอมนั้นเชื่อถือได้เสมอ องค์ประกอบในตารางธาตุถูกจัดเรียงตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น การจัดเรียงนี้ได้จัดเรียงโดยอัตโนมัติในน้ำหนักอะตอมที่เพิ่มขึ้นเกือบตลอดเวลา ธาตุทุกธาตุมีเลขอะตอมแยกกัน และไม่มีธาตุใดมีเลขอะตอมเท่ากัน ดังนั้นเลขอะตอมจึงเป็นวิธีที่ดีในการแยกแยะองค์ประกอบต่างๆ เมื่อดูที่เลขอะตอมเอง ข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับองค์ประกอบสามารถถอนออกได้ ตัวอย่างเช่น มันบอกกลุ่มและช่วงเวลาที่องค์ประกอบอยู่ในตารางธาตุ นอกจากนี้ยังให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะออกซิเดชัน ประจุของไอออน พฤติกรรมพันธะ ประจุนิวเคลียส ฯลฯ
น้ำหนักอะตอมคืออะไร
อะตอมส่วนใหญ่ในตารางธาตุมีไอโซโทปตั้งแต่สองตัวขึ้นไปไอโซโทปต่างกันโดยมีจำนวนนิวตรอนต่างกัน แม้ว่าจะมีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากันก็ตาม เนื่องจากจำนวนนิวตรอนต่างกัน ไอโซโทปแต่ละตัวจึงมีมวลอะตอมต่างกัน น้ำหนักอะตอมคือน้ำหนักเฉลี่ยที่คำนวณโดยพิจารณาจากมวลของไอโซโทปทั้งหมด ไอโซโทปแต่ละตัวมีอยู่ในสิ่งแวดล้อม โดยมีเปอร์เซ็นต์ต่างกัน เมื่อคำนวณน้ำหนักอะตอม จะพิจารณาทั้งมวลไอโซโทปและปริมาณสัมพัทธ์ นอกจากนี้ มวลของอะตอมยังมีขนาดเล็กมาก เราจึงไม่สามารถแสดงออกในหน่วยมวลปกติ เช่น กรัมหรือกิโลกรัมได้ เพื่อจุดประสงค์ของเรา เราใช้หน่วยอื่นที่เรียกว่าหน่วยมวลอะตอม (amu) เพื่อวัดน้ำหนักอะตอม
IUPAC กำหนดน้ำหนักอะตอมดังนี้:
“น้ำหนักอะตอม (มวลอะตอมสัมพัทธ์) ของธาตุจากแหล่งกำเนิดที่ระบุคืออัตราส่วนของมวลเฉลี่ยต่ออะตอมของธาตุต่อ 1/12 ของมวลของอะตอมที่มีอุณหภูมิ 12C”
น้ำหนักที่ระบุในตารางธาตุคำนวณได้ดังนี้ และนำมาเป็นมวลอะตอมสัมพัทธ์
เลขอะตอมกับน้ำหนักอะตอมต่างกันอย่างไร
• เลขอะตอมของธาตุคือจำนวนโปรตอนที่มีในนิวเคลียส น้ำหนักอะตอมคือน้ำหนักเฉลี่ยที่คำนวณโดยพิจารณาจากมวลของไอโซโทปทั้งหมด
• จำนวนโปรตอนและนิวตรอนมีส่วนสำคัญต่อน้ำหนักอะตอม (เนื่องจากมวลของอิเล็กตรอนมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับโปรตอนหรือนิวตรอน)
• องค์ประกอบในตารางธาตุถูกจัดเรียงตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น ไม่ใช่น้ำหนักอะตอม แต่บ่อยครั้ง การเพิ่มน้ำหนักอะตอมยังสามารถเห็นได้ระหว่างองค์ประกอบที่ต่อเนื่องกันเมื่อจัดเรียงตามเลขอะตอม