قبل الأجابة على السؤال لا بد من التفرقة بين الوزن الذري والكتلة الذرية والحجم الذري
الوزن الذري atomic weight
- يمكن تعريف متوسط الوزن الذري لعنصر بأنه متوسط أوزان نظائره الطبيعية، ويعتبر مطياف الكتلة Mass spectrometer أدق وسيلة لتعيين الأوزان الذرية للعناصر.
- يتم حساب متوسط الوزن الذري لأى عنصر كالتالي:
الوزن الذري = الوفرة % × الوزن الذري للنظير الأول + الوفرة % × الوزن الذري للنظير الثاني + الوفرة % × الوزن الذري للنظير الثالث +.......... وهكذا
- الوفرة الجزئية لنظائر أي عنصر تساوي الواحد
مثال: يتكون عنصر المغنسيوم من ثلاث نظائر طبيعية، الأوزان الذرية والنسبة المئوية لوفرة هذه النظائر موضحة بالجدول التالي. أحسب الوزن الذري أو معدل الوزن الذري لعنصر المغنسيوم؟
الوزن الذري = الوفرة % × الوزن الذري للنظير الأول + الوفرة % × الوزن الذري للنظير الثاني + الوفرة % × الوزن الذري للنظير الثالث
٢٥٫٩٨٢٥٩ × ٠٫١١١٧ + ٢٤٫٩٨٥٨٤× ٠٫١٠١٣ + ٢٣٫٩٨٥٠٤× ٠٫٧٨٧٠ =
٢٫٩٠٢ + ٢٫٥٣١ + ١٨٫٨٨ =
amu ٢٤٫٣١٣ =
الكتلة الذرية atomic mass
- الكتلة الذرية هي كتلة الذرة.
- تحتوي الذرة الواحدة على عدد محدد من البروتونات والنيوترونات ،
- الكتلة الذرية (العدد الكتلي) يساوي مجموع عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة في الذرة.
- تساهم الإلكترونات في كتلة صغيرة جدًا بحيث لا يتم حسابها.
هل يتغير وزن الذرة بعد دخولها فى التفاعل الكيميائي
- مما سبق عرفت أن الوزن الذري ليس له علاقة بالموضوع.
- من المتوقع أن الكتلة الذرية للذرة تزداد أو تقل عنما تفقد الذرة أو تكتسب إلكتروناُ ولكن هذا لايحدث لان كتلة الإلكترونات صغيرة جدًا بحيث لا يتم حسابها وإهمالها.
- الدليل على ذلك أن الكتلة الذرية للصوديوم مثلاُ تساوي 23 وفى حالة كلوريد الصوديوم (الصوديوم أيون موجب هنا) تكون كتلته الذرية أيضاُ 23.
- الذي يتغير هنا هو حجم الذرة (نصف القطر) عندما تدخل فى التفاعلات الكيميائية حيث أنه قد يتسبب فقد أو اكتساب الالكترونات فى فقد مستوي طاقة بالكامل أو إمتلاء مستوي طاقة بالكامل.
حجم الأيونات (حجم الذرة بعد الدخول فى التفاعلات)
(أ) نصف القطر الأيون السالب
- نصف قطر الايون السالب اكبر من نصف قطر ذرته . وذلك لأن الذرة لتتحول إلى أيون سالب يجب عليها أن تكتسب الكترونات فيزيد عدد الشحنات السالبة في المستويات الرئيسية عن عدد الشحنات الموجبة داخل النواة فتصبح قوة الجذب للنواة موزعة على عدد كبير من الالكترونات فيقل جدب النواة.
(ب) نصف القطر للأيون الموجب
نصف قطر الايون الموجب اصغر من نصف قطر ذرته لان الذرة لكي تتحول إلى أيون موجب يجب عليها أن تفقد الكترونات لتصل إلى الاستقرار فيقل عدد الالكترونات في المستويات عن عدد البروتونات في النواة فيزداد قوة جذب النواة للالكترونات.
- الحجم عموماً ليس له علاقة بالوزن فحجم كيلو من الاسنفج لا يساوي حجم كيلو من الحديد على الرغم من الوزن واحد.