ההבדל העיקרי בין מסה אטומית למשקל מולקולרי הוא שהמסה האטומית היא המסה של אטום בודד בעוד שהמשקל המולקולרי הוא סכום המשקלים של האטומים במולקולה.
אטומים הם אבני הבניין של כל החומר. לאטום יש משקל; זה מסה אטומית. אטומים יכולים להצטרף בשילובים שונים, ליצירת מולקולות ותרכובות אחרות. מבנים מולקולריים נותנים את היחסים המדויקים של אטומים; לפיכך, אנו יכולים לכתוב נוסחאות מולקולריות לתרכובות. אלה חשובים בקביעת המשקל המולקולרי.
מהי מסה אטומית?
אטומים מכילים בעיקר פרוטונים, נויטרונים ואלקטרונים.מסה אטומית היא פשוט המסה של אטום. במילים אחרות, זהו אוסף המסות של כל הנייטרונים, הפרוטונים והאלקטרונים באטום בודד, במיוחד, כאשר האטום אינו זז (מסת מנוחה). אנו לוקחים את המסה במנוחה מכיוון שלפי יסודות הפיזיקה, כאשר אטומים נעים במהירות גבוהה מאוד, המסות גדלות.
עם זאת, המסה של אלקטרון קטנה מאוד בהשוואה למסה של פרוטונים וניוטרונים. לכן, אנו יכולים לומר שתרומת האלקטרונים למסה אטומית קטנה יותר. לרוב האטומים בטבלה המחזורית יש שני איזוטופים או יותר. איזוטופים נבדלים זה מזה על ידי מספר שונה של נויטרונים, למרות שיש להם אותה כמות פרוטון ואלקטרונים. מכיוון שכמות הנייטרונים שלהם שונה, לכל איזוטופ יש מסה אטומית שונה.
איור 01: מסות אטומיות של יסודות כימיים
יתר על כן, מסות האטומים קטנות ביותר; לכן, איננו יכולים לבטא אותם ביחידות מסה רגילות כמו גרמים או קילוגרמים. למטרותינו, אנו משתמשים ביחידה אחרת הנקראת יחידת מסה אטומית (amu) למדידת המסה האטומית. יחידת מסה אטומית אחת היא אחת-עשרה מהמסה של איזוטופ C-12. כאשר אנו מחלקים את המסה של אטום במסה של שתים עשרה מהמסה של איזוטופ C-12, נוכל לקבל את המסה היחסית שלו. עם זאת, בשימוש הכללי כאשר אנו אומרים את המסה האטומית היחסית של יסוד, אנו מתכוונים למשקל האטומי שלהם (מכיוון שאנו מחשבים אותו בהתחשב בכל האיזוטופים).
מהו משקל מולקולרי?
משקל מולקולרי הוא אוסף המשקלים של כל האטומים במולקולה. יחידת ה-SI של פרמטר זה היא gmol-1 זה נותן את כמות האטומים/מולקולות/תרכובות הנמצאות בשומה אחת של החומר. במילים אחרות, זוהי המסה של אבוגדרו מספר אטומים/מולקולות או תרכובות.
איור 02: נקודות רתיחה ומסה מולקולרית (משקלים מולקולריים) של תרכובות שונות
חשוב למדוד את משקל האטומים והמולקולות בתרחיש המעשי. אבל קשה לשקול אותם כחלקיקים בודדים, שכן המסות שלהם קטנות ביותר לפי פרמטרי השקילה הרגילים (גרמים או קילוגרמים). לכן, כדי למלא את הפער הזה ולמדוד את החלקיקים ברמה מקרוסקופית, מושג המסה המולרית שימושי מאוד.
ההגדרה של משקל מולקולרי קשורה ישירות לאיזוטופ פחמן-12. המסה של שומה אחת של אטומי פחמן 12 היא בדיוק 12 גרם, כלומר המסה המולרית שלו היא בדיוק 12 גרם לכל שומה. יתרה מכך, אנו יכולים לחשב את המשקל המולקולרי של מולקולות המכילות את אותם אטומים כמו O2 או N2 על ידי הכפלת מספר האטומים במשקל האטומי של האטומים.עם זאת, משקל מולקולרי של התרכובות כמו NaCl או CuSO4 מחושב על ידי הוספת המשקלים האטומיים של כל אטום.
מה ההבדל בין מסה אטומית למשקל מולקולרי?
מסה אטומית נותנת את המסה של האטומים בעוד שהמשקל המולקולרי נותן את המסה של מולקולות. עם זאת, ההבדל העיקרי בין מסה אטומית למשקל מולקולרי הוא שהמסה האטומית היא המסה של אטום בודד ואילו המשקל המולקולרי הוא סכום המשקלים של האטומים במולקולה. כהבדל משמעותי נוסף בין מסה אטומית למשקל מולקולרי, יחידת המדידה של המסה האטומית היא amu בעוד שהיחידה למשקל מולקולרי היא g/mol.
יתר על כן, יש הבדל בין המסה האטומית למשקל מולקולרי באופן שבו אנו מחשבים את שתי הכמויות הללו. אנו יכולים לקבוע את המסה האטומית בקלות באמצעות הוספת מסות הנייטרונים, הפרוטונים והאלקטרונים של האטום. עם זאת, אנו קובעים את המסה של מולקולה או את המשקל המולקולרי של מולקולה באמצעות הוספת המסות הממוצעות של האטומים במולקולה.
המחשה למטה מציגה את ההבדל בין המסה האטומית למשקל מולקולרי בצורה טבלאית.
סיכום – מסה אטומית לעומת משקל מולקולרי
אנו משתמשים במונחים מסה אטומית ומשקל מולקולרי בעיקר בחישובי כימיה כלליים כדי לקבוע את הערכים לגבי תגובות כימיות; כגון כמות המגיבים, המוצרים וכו'. ההבדל העיקרי בין מסה אטומית למשקל מולקולרי הוא שהמסה האטומית היא המסה של אטום בודד בעוד שהמשקל המולקולרי הוא סכום המשקלים של האטומים במולקולה.
