¿Por qué tomamos 1/12 de masa de un átomo de carbono en lugar de la masa de todo el elemento de carbono?

Unidad de masa atómica unificada – Wikipedia

El descubrimiento del oxígeno isotópico en 1929 condujo a una divergencia en la representación de la masa atómica relativa, con oxígeno ponderado isotópicamente (es decir, masa atómica relativa de oxígeno natural) dado un valor de exactamente 16 unidades de masa atómica (uma) en química, mientras que 16O puro ( oxígeno-16) se le dio el valor de masa de exactamente 16 amu en física. La divergencia de estos valores podría dar lugar a errores en los cálculos, y fue difícil de manejar. La UMA química, basada en la masa atómica relativa (peso atómico) del oxígeno natural (incluidos los isótopos pesados ​​naturales 17O y 18O), era aproximadamente 1.000282 tan masiva como la UMA física, basada en 16O isotópico puro. Por estas y otras razones, el estándar de referencia para física y química se cambió a carbono 12 en 1961. [7] La elección del carbono 12 se hizo para minimizar una mayor divergencia con la literatura previa. [6] La unidad nueva y actual fue referida como la “unidad de masa atómica unificada” u . [8] y recibió un nuevo símbolo, “u”, que reemplazó al ahora “obsoleto” amu que había sido conectado al antiguo sistema basado en oxígeno. . Dalton (Da) es otro nombre para la unidad de masa atómica unificada.

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¿Por qué tomamos 1/12 de masa de un átomo de carbono en lugar de la masa de todo el elemento de carbono?

El isótopo de carbono-12 que tiene 12 nucleones es la masa estándar para definir que la unidad de masa atómica unificada sea ​​1/12 de la masa en reposo de ese átomo.

¿POR QUÉ?

Los químicos y los físicos querían una unidad común (acordada) que se aproximara a la masa promedio de un nucleón.

Supongo que te refieres a la definición de una unidad atómica. Dado que los protones y los neutrones tienen pesos ligeramente diferentes, y el promedio de los dos se usa para determinar una unidad atómica. El carbono 12 es el isótopo más común y fácilmente disponible que tiene exactamente el mismo número de protones y neutrones, 6 de cada uno, y por lo tanto proporciona un promedio perfecto cuando se divide por el número total de protones y neutrones. (El carbono 12 también tiene 6 electrones, pero la masa de un electrón es tan pequeña que se considera insignificante). Dividir por 12 permite que incluso el átomo más pequeño, el hidrógeno, tenga una masa que es un número entero, en lugar de una fracción.

Hay varios átomos más pequeños que el carbono 12 con el mismo número de protones y neutrones (por ejemplo, dueterium, el isótopo de hidrógeno presente en agua pesada), pero son mucho menos comunes. Al establecer el isótopo de carbono más común como estándar, asegura que esté fácilmente disponible para cualquier persona que necesite acceder a él. ¡Espero que esto ayude!

Como se ha señalado en la respuesta anterior a la mía, el uso de 1/12 de carbono es una convención que se adoptó hace mucho tiempo.

Se basa en el hecho de que el átomo de carbono 12 tiene 6 protones, 6 neutrones y 6 electrones. De estos, los 6 electrones tienen un peso insignificante en comparación con los demás (1 electrón es aproximadamente 1/1836 veces más pesado que un protón). Los protones y los neutrones pesan casi lo mismo, al menos en los niveles de precisión durante el tiempo en que se adoptó la convención.

Por lo tanto, 1 protón pesa igual a 1 neutrón = 1/12 de un átomo de carbono 12 que tiene 6 protones y 6 neutrones.

Y como el peso de todos los átomos proviene casi por completo de los protones y neutrones contenidos, se menciona en términos de 1/12 átomos de carbono-12.

Entonces, por ejemplo, el oxígeno tiene 8 protones y 8 neutrones, el peso del oxígeno es aproximadamente (8 + 8) * 1/12 del átomo de carbono-12.

Espero que esto haya resuelto tu problema.

Gracias por el A2A.
Primero tenemos que entender lo que estamos definiendo con 1/12 de la masa de un átomo de C-12. Esta definición es para la masa atómica relativa de cualquier átomo.
El carbono 12 contiene seis protones y seis neutrones, un buen número par de ambos. Como el átomo más pequeño posible consiste en un protón, la masa relativa más pequeña de un átomo en comparación con C-12 es [1/12 de C-12].
Esta convención proporciona un buen número entero para cada masa atómica relativa, en lugar de valores para el sexto y séptimo lugar decimal que realmente no importan en las cantidades de las que hablamos.
Podría hacerse con Helio, por ejemplo (= 1/4 de la masa de He-4), pero en el momento de la concepción de esta convención, imagino que C-12 fue más fácil de obtener y medir.

Es arbitrario, por supuesto, pero la idea era tener aproximadamente valores enteros de masas atómicas en la UMA, de modo que el hidrógeno (específicamente el protio ) sería aproximadamente 1 .

Unidades.

Las unidades de masa atómica son completamente y completamente arbitrarias. Podríamos haber elegido medir la masa atómica en unidades de seminucleones. En ese caso, el peso atómico del carbono 12 sería de 24 seminucleones. Con su único protón, un átomo de hidrógeno pesaría 2 seminucleones y un átomo de helio pesaría 8 seminucleones.

En cambio, decidimos usar unidades de “nucleones” para los pesos atómicos. Esa unidad proporciona cierta conveniencia, ya que un átomo de carbono-12 pesa 12 nucleones (podemos ignorar el peso de los electrones), un átomo de hierro-57 pesa 57 nucleones, etc.

Si lo piensa, usar unidades de nucleón para discutir los pesos atómicos es cualquier cosa menos arbitrario.

Las respuestas dadas hasta ahora, especialmente la respuesta de Wayne son claras y correctas, él dio la historia de la química elegida 1 \ 12 y físicamente, así que voté su respuesta, no es necesario que repita la historia, está bien escrita en cualquier libro de farmacia o Libro de química física.

Sería incómodo, supongo. Me pregunto si deberíamos cambiar la carga unitaria de un electrón a 3 para evitar las incómodas cargas 1/3 y 2/3 de los quarks.