ما هو العدد الكتلي للكربون؟

العدد الكتلي للكربون

يعبر العدد الكتلي (بالإنجليزية: mass number) عن عدد النيوترونات والبروتونات التي تتواجد في أنوية ذرات العنصر، حيث إن العدد الكتلي لعنصر الكربون هو 12، مما يعني أنه يحتوي في نواته على ستة بروتونات موجبة الشحنة وستة نيوترونات متعادلة الشحنة، وتجدر الإشارة إلى أن العدد الكتلي للكربون يختلف عن العدد الذري، حيث يعبر العدد الذري عن عدد البروتونات فقط والذي يساوي ستة، أما العدد الكتلي فهو أشمل بحيث يعبر عن مجموع عدد البروتونات وعدد النيوترونات معاً.^[١]

العدد الكتلي والكتلة الذرية

من الجدير بالذكر، أن العدد الكتلي يختلف أيضاً عن الكتة الذرية للعنصر، على الرغم من أن كلاهما يعتمد على كل من البروتونات والنيوترونات، إلا أن العدد الكتلي يُعنى بمجموع أعدادهما، أما الكتلة الذرية فهي مجموع كتلة البروتونات وكتلة النيوترونات معاً من أجل الحصول على كتلة الذرة، حيث يتم إهمال كتلة الإلكترون بسبب صغرها الشديد.^[٢]

وبناءً على ما سبق، فإن الكتلة الذرية لعنصر الكربون تساوي 12.0107 وحدة كتلة ذرية، وهي قريبة جداً من العدد الكتلي ألا وهو 12 بسبب تقارب كتلة البروتون والنيوترون من (1) وحدة كتلة ذرية، كما أن اختلاف عدد النيوترونات يؤدي إلى تغير في الكتلة الذرية للعنصر.^[٢]

العدد الكتلي ونظائر الكربون

العدد الكتلي للكربون 12 يعبر عن أكثر ذرات الكربون شيوعاً وانتشاراً في الطبيعة، حيث تتواجد نظائر مختلفة لعنصر الكربون، ومن الجدير بالذكر، أن جميع ذرات عنصر الكربون تمتلك نفس العدد الذري، أي نفس عدد البروتونات، وهو ستة، إلا أنها قد تختلف في عدد النيوترونات، ولذلك سميت بالنظائر، ولهذا فإنها تختلف في بعض صفاتها وكتلها الذرية.^[٣]

وتجدر الإشارة إلى أن عنصر الكربون يمتلك خمسة عشر نظيراً، اثنان منها يتواجدان في الطبيعة بشكل تلقائي، أما بقيتها فهي نظائر غير طبيعية، كما أن بعضها تعتبر نظائر مشعة، بحيث تتعرض لعملية الاضمحلال الإشعاعي، أما بالنسبة للنظيرين الطبيعيين،^[٣] فإنه يتم حساب العدد الكتلي لهما كالآتي:

النظير C-12

يمتلك عنصر الكربون 6 بروتونات، ويمتلك هذا النظير تحديداً 6 نيوترونات، وبذلك يكون العدد الكتلي يساوي 12، كما أن هذا النظير يعتبر أكثر نظائر الكربون استقراراً وأكثرها انتشاراً في الطبيعة؛ حيث إنه يشكل نسبة 98.93% من جميع الكربون الموجود في الطبيعة.^[٤]

النظير C-13

كسائر نظائر الكربون، يحتوي هذا النظير على ستة بروتونات، إلا أنه يملك 7 نيوترونات، ولهذا فإن عدده الكتلي يبلغ 13، كما أن كتلته الذرية تعتبر أعلى من النظير C - 12 حيث إنها تبلغ 13.003 وحدة كتلة ذرية، يعود ذلك لامتلاكه نيوتروناً أكثر من النظير سابقة، إلا أن نسبة انتشار هذا النظير في الطبيعة تعد أقل بكثير، فهي تبلغ حوالي 1.07% من جميع الكربون الموجود في الطبيعة.^[٤]