Atomimassa

Kohteesta Wikipedia
(Ohjattu sivulta Atomipaino)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Atomimassasta puhutaan, kun käsitellään yksittäisten atomien massoja. Atomimassan yksikkönä käytetään atomimassayksikköä, jonka tunnus on u tai amu. 1 u on määritelty olevan kahdestoistaosa hiili-isotoopin 12C massasta (1,660540·10−27 kg). 12C atomimassa on siten 12,0 u.

Avogadron vakio NA ja mooli on määritelty siten, että mooli ainetta, jonka atomimassa on 1 u, painaa 1 gramman. Siten 1 u on lukuarvoltaan sama kuin 1 g/mol.[a]

Molekyyleille määritellään vastaavasti molekyylimassa.

Lähes aina puhuttaessa jonkin alkuaineen atomimassasta, käytetään todellisuudessa suhteellista atomipainoa (tunnus Ar). Suhteellinen atomipaino on alkuaineen luonnossa esiintyvän isotooppiseoksen erimassaisten atomien atomipainojen pitoisuuksilla painotettu keskiarvo. Suhteellinen atomipaino ei varsinaisesti ole luonnonvakio, vaan riippuu materiaalin fysikaalisesta tai kemiallisesta historiasta.[1]

Suhteellisen atomipainon taulukoituja arvoja on julkaistu tieteellisessä kirjallisuudessa aina F. W. Clarken vuonna 1882 tekemistä mittauksista saakka. Nykyään IUPAC julkaisee nämä joka toinen vuosi. Eräiden alkuaineiden atomipainoille on myös määritetty virherajat. Vuoden 2009 julkaisusta alkaen joidenkin alkuaineiden atomipainolle on käytetty yksittäisen lukuarvon sijasta vaihteluväliä [a; b], jos alkuaineen E luonnossa esiintyvien isotooppien seoksen atomipainolle pätee a ≤ Ar(E) ≤ b.[b][1][2][3][4]

Alkuaineet, joiden virallinen atomipaino on vaihteluväli, on lueteltu seuraavassa taulukossa. IUPAC on myös määritellyt näille ns. konventionaalisen atomipainon, jota voidaan käyttää esimerkiksi kaupallisiin tarkoituksiin tai tuntemattomalle näytteelle, silloin kun tarkkuudella ei ole merkitystä.[5]

alkuaine kemiallinen merkki atomipaino konventionaalinen atomipaino
vety H [1,00784; 1,00811] 1,008
litium Li [6,938; 6,997] 6,94
boori B [10,806; 10,821] 10,81
hiili C [12,0096; 12,0116] 12,011
typpi N [14,00643; 14,00728] 14,007
happi O [15,99903; 15,99977] 15,999
magnesium Mg [24,304; 24,307] 24,305
pii Si [28,084; 28,086] 28,085
rikki S [32,059; 32,076] 32,06
kloori Cl [35,446; 35,457] 35,45
bromi Br [79,901; 79,907] 79,904
tallium Tl [204,382; 204,385] 204,38

Synteettisille alkuaineille ei ole määritelty standardia atomipainoa, koska niitä ei löydy (ainakaan hyvin vähäistä suurempia määriä) luonnosta. Näille ilmoitetaan taulukoissa usein atomipainon sijasta pysyvimmän isotoopin massaluku, tyypillisesti sulkumerkkien tai hakasulkujen sisällä. Esimerkiksi plutoniumin pitkäikäisin isotooppi on 244Pu, joten atomipainoksi merkitään (244).[c][4][6]

Huomautukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Huomaa että yksiköt ovat erit: u on massan yksikkö, g/mol taas on massa jaettuna ainemäärällä.
  2. Ala- ja yläraja ovat määritelmällisesti tarkkoja arvoja, joihin ei liity epätarkkuutta. Ne on valittu siten, että mikä tahansa luonnosta löytyvä tavanomainen näyte jää atomimassaltaan niiden väliin. Ala- ja ylärajan keskiarvoa ei tule laskea, sillä se ei kuvaa aineen esiintymispitoisuuksilla painotettua atomipainoa.
  3. Joillakin alkuaineilla pitkäikäisimmän isotoopin määrittäminen on haastavaa. Teknetiumilla 97Tc ja 98Tc isotooppien puoliintumisajat 4,21(16) ja 4,2(3) miljoonaa vuotta menevät päällekkäin virherajat huomioon ottaen. Samoin bohriumilla 270Bh (t½ 3,8(3,0) min) ja 274Bh (t½ 3,4(2,7) min) isotooppeja voidaan pitää yhtä stabiileina.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b Wieser, Michael T. & Coplen, Tyler B.: Atomic Weights of the Elements 2009 (IUPAC technical report). Pure and Applied Chemistry, 2011, 83. vsk, nro 2, s. 359–396. IUPAC. Artikkelin verkkoversio (pdf) Viitattu 17.12.2016. (englanniksi)
  2. Wieser, Michael T. et al.: Atomic Weights of the Elements 2011 (IUPAC technical report). Pure and Applied Chemistry, 2013, 85. vsk, nro 5, s. 1047–1078. IUPAC. Artikkelin verkkoversio (pdf) Viitattu 5.2.2017. (englanniksi)
  3. Coplen, Tyler B. & Holden, Norman E.: Atomic Weights: No Longer Constants of Nature. Chemistry International, 2011, 33. vsk, nro 2. IUPAC. Artikkelin verkkoversio Viitattu 5.2.2017. (englanniksi)
  4. a b Atomic weight Encyclopædia Britannica Online. Viitattu 23.2.2018. (englanniksi)
  5. Meija, Juris et al.: Atomic Weights of the Elements 2013 (IUPAC technical report). Pure and Applied Chemistry, 2016, 88. vsk, nro 3, s. 265–291. IUPAC. Artikkelin verkkoversio (pdf) Viitattu 17.12.2016. (englanniksi)
  6. Radioactive Elements Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW) verkkosivu. Viitattu 23.2.2018. (englanniksi)
Tämä kemiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.