رقم الكتلة هو مجموع عددين يمثلان عنصرين من مكونات الذرة، حيث تتكون الذرة من إلكترونات ونيوترونات وبروتونات، وتتميز كل ذرة بعدد كتلتها وعددها الذري الذي يميزها عن الذرات الأخرى. ستشرح المقالة مفهوم العدد الكتلي والعدد الذري والكتلة الذرية والاختلافات بينهما.
نظرة عامة على العدد الكتلي
الرقم الكتلي هو عدد صحيح يساوي مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة، وبعبارة أخرى، هو مجموع عدد النكليونات في الذرة. باستخدام الحرف الكبير A، يجب التمييز بين العدد الكتلي والعدد الذري لأنهما مفهومان مختلفان.
العدد الكتلي هو مجموع
الإجابة على هذا السؤال هي العدد الكتلي هو مجموع عدد البروتونات والنيوترونات. لحساب العدد الكتلي لأي عنصر كيميائي، يجب إيجاد مجموع عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة في الذرة. يجب الانتباه إلى استبعاد عدد الإلكترونات من العدد الكتلي، لأن كتلتها صغيرة جدًا مقارنةً بكتلة النيوترونات والبروتونات.
احسب العدد الكتلي
العدد الكتلي للذرة يساوي العدد الإجمالي للبروتونات والنيوترونات في نواتها. يمكن تمثيل هذا التعريف في معادلة كما هو موضح أدناه
العدد الكتلي = عدد البروتونات في نواة الذرة + عدد النيوترونات في نواة الذرة
الكتلة الفعلية للذرة هي كمية صغيرة بشكل لا يصدق، ولتبسيط القيم العددية المستخدمة، يتم تعيين قيمة واحدة لكتلة البروتون، أو (وحدة الكتلة الذرية)، وبالنظر إلى أن الكتلة من النيوترون يساوي تقريبًا كتلة البروتون، يُعطى كل نيوترون موجود أيضًا قيمة 1 amu، وبما أن كتلة الإلكترون تساوي 1/2000 كتلة البروتون، فإن أي مساهمة تشكل الإلكترونات الكتلة الكلية من الذرة لا يكاد يذكر، لذلك يتم تجاهل عدد الإلكترونات في الذرة عند حساب العدد الكتلي لتلك الذرة.
مثال على حساب العدد الكتلي
استخدم الجدول الدوري لإيجاد عدد كتلة ذرة الهيدروجين التي تحتوي على 2 نيوترون.
الحل يتم حساب عدد الكتلة عن طريق إضافة عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة داخل تلك الذرة، ويتم إعطاء عدد النيوترونات، ولكن يجب تحديد عدد البروتونات من الرقم الذري للعنصر، في هذه الحالة، الهيدروجين ( H) لها رقم ذري 1، أي أن كل ذرة هيدروجين تحتوي على بروتون، ثم يمكن تطبيق المعادلة الموضحة أعلاه على النحو التالي
العدد الكتلي لذرة الهيدروجين = 1 + 2
إذن، العدد الكتلي لذرة الهيدروجين سيكون 3.
الفرق بين العدد الكتلي والكتلة الذرية.
تحتوي الذرات المحايدة لكل عنصر على عدد متساوٍ من البروتونات والإلكترونات، ويحدد عدد البروتونات العدد الذري للعنصر ويستخدم لتمييز عنصر عن آخر، لكن عدد النيوترونات متغير بالنسبة لعنصر ما، مما يؤدي إلى في نظائر العنصر، وهي أشكال مختلفة لنفس الذرة تختلف فقط في عدد النيوترونات الموجودة بها، ويحدد عدد البروتونات وعدد النيوترونات معًا عدد كتلة العنصر، وبما أن نظائر العنصر لها أعداد كتلة مختلفة قليلاً، يتم حساب الكتلة الذرية من خلال الحصول على متوسط أعداد الكتلة لنظائرها، لذلك يمكن القول
- الكتلة الذرية هي متوسط عدد كتلة الذرة، مع مراعاة جميع نظائرها الطبيعية.
- العدد الكتلي مجموع عدد البروتونات وعدد النيوترونات في الذرة، ويرمز له بالرمز A.
- العدد الذري هو عدد البروتونات في الذرة والمرمز له بالرمز Z، فمثلاً العدد الذري للكربون (Z) هو 6 لأنه يحتوي على 6 بروتونات.
هنا يصل المقال إلى نهايته بعد أن أوضح أن العدد الكتلي هو مجموع النيوترونات والبروتونات الموجودة في نواة الذرة. كما أوضح المقال كيفية حساب عدد الكتلة والفرق بينها وبين العدد الذري والكتلة الذرية.