تفاوت اصلی بین جرم اتمی و وزن مولکولی این است که جرم اتمی جرم یک اتم واحد است در حالی که وزن مولکولی مجموع وزن اتم های موجود در مولکول است.
اتم ها بلوک های سازنده همه مواد هستند. یک اتم وزن دارد. جرم اتمی است اتم‌ها می‌توانند در ترکیب‌های مختلف به هم بپیوندند تا مولکول‌ها و سایر ترکیبات را تشکیل دهند. ساختارهای مولکولی نسبت دقیق اتم ها را نشان می دهند. بنابراین، ما می توانیم فرمول های مولکولی برای ترکیبات بنویسیم. اینها در تعیین وزن مولکولی مهم هستند.
جرم اتمی چیست؟
اتم ها عمدتاً حاوی پروتون، نوترون و الکترون هستند.جرم اتمی به سادگی جرم یک اتم است. به عبارت دیگر، مجموعه‌ای از جرم‌های همه نوترون‌ها، پروتون‌ها و الکترون‌ها در یک اتم است، به‌ویژه زمانی که اتم در حال حرکت نیست (توده سکون). ما جرم را در حالت استراحت می گیریم زیرا طبق اصول فیزیک، وقتی اتم ها با سرعت بسیار بالایی در حال حرکت هستند، جرم ها افزایش می یابد.
با این حال، جرم یک الکترون در مقایسه با جرم پروتون ها و نوترون ها بسیار کوچک است. بنابراین می توان گفت که سهم الکترون ها در یک جرم اتمی کمتر است. بیشتر اتم های جدول تناوبی دو یا چند ایزوتوپ دارند. ایزوتوپ ها با داشتن تعداد نوترون های متفاوت با یکدیگر تفاوت دارند، حتی اگر مقدار پروتون و الکترون یکسانی داشته باشند. از آنجایی که مقدار نوترون آنها متفاوت است، هر ایزوتوپ جرم اتمی متفاوتی دارد.
شکل 01: جرم اتمی عناصر شیمیایی
علاوه بر این، جرم اتم ها بسیار کوچک است. بنابراین، ما نمی توانیم آنها را در واحدهای جرمی معمولی مانند گرم یا کیلوگرم بیان کنیم. برای اهداف خود، ما از واحد دیگری به نام واحد جرم اتمی (amu) برای اندازه گیری جرم اتمی استفاده می کنیم. 1 واحد جرم اتمی یک دوازدهم جرم ایزوتوپ C-12 است. وقتی جرم یک اتم را بر جرم یک دوازدهم جرم ایزوتوپ C-12 تقسیم می کنیم، می توانیم جرم نسبی آن را بدست آوریم. با این حال، در کاربرد عمومی وقتی می گوییم جرم اتمی نسبی یک عنصر، منظور وزن اتمی آنهاست (زیرا با در نظر گرفتن تمام ایزوتوپ ها آن را محاسبه می کنیم).
وزن مولکولی چیست؟
وزن مولکولی مجموعه ای از وزن تمام اتم های یک مولکول است. واحد SI این پارامتر gmol-1 است. این مقدار اتم ها/مولکول ها/ترکیبات موجود در یک مول از ماده را نشان می دهد. به عبارت دیگر، جرم تعداد آووگادرو اتم ها/مولکول ها یا ترکیبات است.
شکل 02: نقاط جوش و جرم مولی (وزن مولکولی) ترکیبات مختلف
اندازه گیری وزن اتم ها و مولکول ها در سناریوی عملی مهم است. اما وزن کردن آنها به عنوان ذرات منفرد دشوار است، زیرا جرم آنها با توجه به پارامترهای وزنی معمولی (گرم یا کیلوگرم) بسیار کوچک است. بنابراین، برای رفع این شکاف و اندازه گیری ذرات در سطح ماکروسکوپی، مفهوم جرم مولی بسیار مفید است.
تعریف وزن مولکولی مستقیماً به ایزوتوپ کربن 12 مربوط می شود. جرم یک مول اتم کربن 12 دقیقاً 12 گرم است که جرم مولی آن دقیقاً 12 گرم در هر مول است. علاوه بر این، می‌توانیم وزن مولکولی مولکول‌های حاوی اتم‌های مشابهی مانند O2 یا N2 را با ضرب تعداد اتم‌ها در وزن اتمی محاسبه کنیم. از اتم هابا این حال، وزن مولکولی ترکیباتی مانند NaCl یا CuSO4 با اضافه کردن وزن اتمی هر اتم محاسبه می شود.
تفاوت بین جرم اتمی و وزن مولکولی چیست؟
جرم اتمی جرم اتم ها را می دهد در حالی که وزن مولکولی جرم مولکول ها را نشان می دهد. با این حال، تفاوت اصلی بین جرم اتمی و وزن مولکولی این است که جرم اتمی جرم یک اتم واحد است در حالی که وزن مولکولی مجموع وزن اتم های موجود در مولکول است. به عنوان یکی دیگر از تفاوت های مهم بین جرم اتمی و وزن مولکولی، واحد اندازه گیری جرم اتمی آمو است در حالی که واحد وزن مولکولی g/mol است.
علاوه بر این، بین جرم اتمی و وزن مولکولی در نحوه محاسبه این دو کمیت تفاوت وجود دارد. ما می توانیم جرم اتمی را به راحتی از طریق اضافه کردن جرم نوترون ها، پروتون ها و الکترون های اتم تعیین کنیم. با این حال، ما جرم یک مولکول یا وزن مولکولی یک مولکول را از طریق اضافه کردن میانگین جرم اتم ها در مولکول تعیین می کنیم.
تصویر زیر تفاوت بین جرم اتمی و وزن مولکولی را به صورت جدولی نشان می دهد.
خلاصه - جرم اتمی در مقابل وزن مولکولی
ما از اصطلاحات جرم اتمی و وزن مولکولی عمدتاً در محاسبات شیمی عمومی برای تعیین مقادیر مربوط به واکنش های شیمیایی استفاده می کنیم. مانند مقدار واکنش دهنده ها، محصولات و غیره. تفاوت اصلی بین جرم اتمی و وزن مولکولی این است که جرم اتمی جرم یک اتم است در حالی که وزن مولکولی مجموع وزن اتم های موجود در مولکول است.
