Hay cuatro términos distintos que deben mantenerse correctos, y la pregunta publicada es sobre dos de ellos. La mayoría de las respuestas para el número atómico son razonables, pero hay una gran confusión y desinformación en estas respuestas, donde se combinan los conceptos de peso atómico y número de masa atómica:
- Número atómico : (Símbolo Z ). El número de protones en el núcleo de un átomo, que por su propia naturaleza debe ser un valor entero adimensional. Todos los átomos de un elemento particular contienen el mismo número de protones. Los átomos de diferentes elementos difieren en la cantidad de protones. En otras palabras, hay una correspondencia uno a uno entre los elementos y los números atómicos. A veces, el número atómico se llama número de protón o número de elemento.
- Número de masa : (Símbolo A ). El número de nucleones (protones y neutrones) en el núcleo de un átomo, que por su propia naturaleza debe ser un valor entero adimensional. Debido a que la masa de un protón libre y un neutrón libre están muy cerca de la misma (el neutrón libre es casi 1.0014 veces más grande que el protón libre), y los electrones son mucho más livianos que (menos de 0.000 55 veces) la masa de los nucleones, contando los nucleones da una aproximación cercana de la masa de un átomo en daltons. Un isótopo se especifica por el número de nucleones. El número de neutrones en el núcleo viene dado por N = A – Z. A veces, el número de masa se llama número de nucleón o número de masa atómica.
- Masa atómica relativa del isótopo : (Símbolo [matemáticas] A _ {\ text {r}} ({} _ {Z} ^ {A} X) [/ matemáticas] para el isótopo [matemáticas] {} _ {Z} ^ {A } X [/ matemáticas]). La masa real de un átomo, en relación con 1 Da, nominalmente en el estado fundamental electrónico y nuclear, que es un número real adimensional (adimensional ya que la masa se ha escalado en relación con 1 Da, por lo que un átomo libre de C²C en estado fundamental tiene masa de exactamente 12 Da y una masa atómica relativa de exactamente 12 por definición). Como una fórmula:
[matemáticas] A _ {\ text {r}} ({} _ {Z} ^ {A} X) = m ({} _ {Z} ^ {A} X) / (m ({} ^ {12} \ texto {C}) / 12) [/ math], donde
[matemáticas] m ({} _ {Z} ^ {A} X) = Z (m _ {\ text {p}} + m _ {\ text {e}}) + (AZ) m _ {\ text {n}} – E _ {\ text {b}} / c ^ 2 [/ math].
Los valores recomendados para 2014 para las constantes fundamentales son:
[matemáticas] m _ {\ text {p}} = 1.007 \, 276 \, 466 \, 879 \ text {Da} [/ math];
[matemática] m _ {\ text {n}} = 1.008 \, 664 \, 915 \, 88 \ text {Da} [/ math];
[matemáticas] m _ {\ text {e}} = 0.000 \, 548 \, 579 \, 909 \, 070 \ text {Da} [/ math].
[matemáticas] 1 \ text {Da} = 1.660 \, 539 \, 040 × 10 ^ {- 27} \ text {kg} [/ math].
[math] E _ {\ text {b}} [/ math] es la energía de enlace que se genera al unir nucleones libres para formar un núcleo y la captura de electrones en varios orbitales. Parte de la masa de las partículas componentes se convierte efectivamente en energía y se emite, uniendo así los componentes.
Tenga en cuenta que tomamos las masas reales de las partículas componentes, incluso los pequeños electrones que se ignoran para el número de masa. El protón y el neutrón son solo aproximadamente 1 Da en masa. Por lo tanto, las masas de los isótopos no son números enteros de daltons (excepto para C²C, que es 12 Da por definición del dalton). - Peso atómico estándar : (Símbolo [matemático] A _ {\ text {r}} (X) [/ matemático] para el elemento X ). Una media ponderada de toda la masa atómica relativa de todos los isótopos de origen natural (que no excluye los radiactivos de larga vida), siendo el peso de acuerdo con la abundancia fraccional de cada isótopo para el elemento en cuestión. Estos promedios son determinados cada dos años por la Comisión de Abundancias Isotópicas y Pesos Atómicos de la IUPAC, incorporando los últimos datos sobre las masas atómicas relativas de los isótopos y la abundancia isotópica fraccional para muestras terrestres del elemento. Debido a que las masas atómicas relativas para los isótopos son números reales adimensionales, también lo son los pesos atómicos estándar. A veces, el peso atómico estándar se denomina masa atómica relativa del elemento. (Los químicos no tienden a deformarse tanto como lo hacen los físicos e ingenieros con respecto al uso de la palabra peso para referirse a la masa ).
La información anterior es mi explicación del material del IUPAC Gold Book (IUPAC Gold Book), la Comisión de la IUPAC sobre Abundancias Isotópicas y Pesos Atómicos (Comisión sobre Abundancias Isotópicas y Pesos Atómicos), NIST Pesos Atómicos y Composiciones Isotópicas con Masas Atómicas Relativas (Atomic Pesos y composiciones isotópicas con masas atómicas relativas), y listado NIST de los valores recomendados de las constantes fundamentales (https://www.nist.gov/sites/defau…).
La pregunta publicada se refería a los elementos 1 y 4, mientras que la mayoría de las respuestas se han centrado hasta ahora en los elementos 1 y 2.
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