جرم اتمی و وزن اتمی

[Jack Daniel'ѕ]

همانطور که اشاره شد عدد جرمی هر عنصر برابر است با تعداد نوکلئون های ( مجموع تعداد پروتون و نوترون) آن عنصر. ایزوتوپ های متفاوت از هر عنصر به کمک عدد جرمی آن ها از هم دیگر باز شناخته می شوند که این عدد بصورت بالاوند در کنار سمت چپ و بالای نماد عنصر قرار می گیرد. مثلاً: 238U عدد جرمی همواره عددی است ساده و طبیعی.

این در حالیست که جرم اتمی هر اتم عددی است حقیقی که برابر است با جرم هر ایزوتوپ خاص از اتم یک عنصر که با واحد U نشان داده می شود. از آنجاییکه جرم پروتون و نوترون دقیقاً برابر با یک «U» نیست، و از آنجاییکه به دلیل بیشتر بودن تعداد نوترون ها از پروتون ها و سبک بودن الکترون ها، جرم هسته زیر تاثیر الکترون ها ندارند و همچنین بخاطر وجود انرژی بستگی هسته ای، عدد جرمی با جرم اتمی متفاوت می شود. بعنوان مثال وزن اتمی کلر-٣٥ تا پنج رقم معنی دار برابر با ٣٤/٩٦٩ U و وزن اتمی کلر-٣٧ برابر با ٣٦/٩٦٦ U می باشد. به هر حال وزن اتمی یک ایزوتوپ خالص یک عنصر بر حسب U بسیار به عدد جرمی آن نزدیک می باشد. تنها استثنا در مورد جرم اتمی ایزوتوپی از اتم های یک عنصر که از لحاظ ریاضی یک عدد طبیعی نیست، ایزوتوپ کربن-١٢ است که مقدار آن بر حسب تعریف دقیقاً برابر با دوازده U می باشد. دلیل آن هم اینست که واحد جرم اتمی بصورت یک دوازدهم جرم ایزوتوپ آزاد و بدون بار کربن-١٢ در حالت پایه تعریف می شود. جرم اتمی نسبی یا همان وزن اتمی(اصطلاح مشهور و تاریخی برای جرم اتمی نسبی) هر عنصر در واقع میانگین جرم های اتمی تمام ایزوتوپ های یک عنصر شیمیایی با توجه به درصد فراوانی آن هاست. برای مثال جرم اتمی نسبی کلر برابر با ٣٥/٤٥٣ U است که اختلاف معنی داری با عدد طبیعی منظور شده برای کلر (٣٥) دارد. علت آن وجود دو ایزوتوپ با درصد فراوانی های متفاوت در طبیعت است. کلر-٣٥ با درصد فراوانی ٧٦%، کلر-٣٧ با درصد فراوانی ٢٤%. هر گاه مقدار جرم اتمی نسبی یک عنصر بیش از یک درصد با عدد طبیعی در نظر گرفته شده برای آن عنصر تفاوت داشته باشد، نشانگر این است که در نمونه مورد آزمایش حتماً بیش از یک ایزوتوپ از آن عنصر وجود داشته است.