الوزن الذري لعناصر الجدول الدوري
يعرف الوزن الذري (بالإنجليزية: Atomic Weight) لعناصر الجدول الدوري، أو الكتلة الذرية النسبية (بالإنجليزية: Relative Atomic Mass) بأنه متوسط كتلة ذرات عنصر كيميائي إلى بعض المعايير المحددة، كوفرة العنصر في الطبيعة مثلًا، ويقاس الوزن الذري بوحدة الكتل الذرية، والتي يرمز لها بالرمز (amu)، وتُعرَّف وحدة الكتلة الذرية بأنها 1/12 من كتلة ذرة نظير الكربون C-12، فمثلًا يبلغ الوزن الذري لعنصر الهيليوم 4.002602 وحدة كتل ذرية.[١][٢]
يمكن القول ببساطة أن الوزن الذري هو متوسط وزن عنصر ما، فللعنصر الواحد عدة نظائر لكلٍ منها وفرة مختلفة في الطبيعة، ووزن مختلف نوعًا ما عن الآخر، ولهذا فإن الوزن الذري للعنصر يكون متوسط هذه الأوزان، والنظائر هي ذرات لنفس العنصر تتشابه في عدد البروتونات وتختلف في عدد النيوترونات.
أهمية الوزن الذري لعناصر الجدول الدوري
معظم التفاعلات الكيميائية تحدث وفقًا للعلاقات العددية البسيطة بين الذرات؛ فمثلًا عند تفاعل ذرتين من الهيدروجين مع ذرة من الأكسجين ينتج جزئ واحد فقط من الماء، ولكن نظرًا لأنه من المستحيل دائمًا عد ذرات العناصر المشاركة في التفاعل بشكل مباشر كما في هذا المثال؛ يقيس الكيميائيون الوزن الذري للمتفاعلات (العناصر المتفاعلة) والنواتج (العناصر والمركبات الناتجة من التفاعل) ويتوصلون إلى استنتاجاتهم من خلال الحسابات التي تتضمن هذه الأوزان الذرية، مما يسهل عليهم الأمر أكثر، ولهذا يعتبر مفهوم الوزن الذري أساسيًا في علم الكيمياء، وفي الحسابات الكيميائية.[١]
تاريخ الوزن الذري لعناصر الجدول الدوري
شغل السعي لتحديد الأوزان الذرية لعناصر الجدول الدوري عقل الكثير من الكيميائيين في القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، وقد كان أول عنصر كيميائي يحصل على وزن ذري محدد هو عنصر الكبريت، وذلك في عام 1951م؛ ولكن هذا الوزن لم يكن مؤكدًا؛ أي أن العلماء لم يكونوا متأكدين من أن هذا هو الوزن الصحيح لعنصر الكبريت تمامًا، وبحلول عام 2007م، تم تحديد الوزن الذري لـ 18 عنصرًا كيميائيًا، ولكن مع بعض الشكوك حول صحة الأوزان أيضًا، وفي عام 2009 بدأ الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) بنشر نطاقات للوزن الذري لبعض العناصر، فمثلًا يُعطى الوزن الذري للكربون بالشكل [12.0096، 12.0116] أي أن الوزن الذري للكربون يقع بين هذين الرقمين.[١][٢]
كانت وحدة قياس الوزن الذري تعتمد على 1/16 من وزن ذرة الأكسجين؛ أي 0.0625 من وزن ذرة الأكسيجن، ولكن في عام 1961م تم تغيير هذا المعيار ليصبح 1/12 من وزن ذرة (الكربون-12).
كانت وحدة قياس الوزن الذري تعتمد على 1/16 من وزن ذرة الأكسجين؛ أي 0.0625 من وزن ذرة الأكسيجن، ولكن في عام 1961م تم تغيير هذا المعيار ليصبح 1/12 من وزن ذرة (الكربون-12).
الأوزان الذرية لبعض العناصر الكيميائية
فيما يأتي أمثلة على الأوزان الذرية لبعض العناصر الكيميائية:[١]
اسم العنصر | الرمز الكيميائي للعنصر | العدد الذري للعنصر | الوزن الذري للعنصر |
الهيدروجين | H | 1 | [1.00784، 1.00811] |
البريليوم | Be | 4 | 9.0121831 |
السيليكون | Si | 14 | [28.084، 28.086] |
البوتاسيوم | K | 19 | 39.0983 |
الصوديوم | Na | 11 | 22.98976928 |
الفرق بين الوزن الذري والكتلة الذرية للعنصر
الوزن الذري هو متوسط وزن العنصر؛ وهو يعتمد على عدة معايير مثل كتلة كل نظير من نظائر العنصر، ووفرة كل نظير في الطبيعة وهكذا، أما الكتلة الذرية للعنصر فهي كتلة ذرة واحدة من ذرات العنصر؛ أي أنها مجموع كتل البروتونات والنيوترونات الموجودة في النواة، بالإضافة إلى مجموعة كتلة الإلكترونات البسيطة التي تدور حول النواة، ويشار إلى أن الكتلة الذرية تُهمِل وجود نظائر العنصر على عكس الوزن الذري، ومن الجدير بالذكر أن الوزن الذري والكتلة الذرية للعنصر يتساويان في حالة وجود نظير واحد فقط للعنصر في الطبيعة.[٣][٤]
المراجع
- ^ أ ب ت ث "atomic weight", britannica, Retrieved 18/7/2022. Edited.
- ^ أ ب "Atomic Weight Definition", thoughtco, Retrieved 18/7/2022. Edited.
- ↑ "The Difference Between Atomic Weight and Atomic Mass", thoughtco, Retrieved 18/7/2022. Edited.
- ↑ "Atomic Weight and Atomic Mass", byjus, Retrieved 18/7/2022. Edited.
