عدد جرمی یک عدد صحیح (عدد کامل) برابر با مجموع تعداد پروتون ها و نوترون های یک هسته اتم است. به عبارت دیگر، مجموع تعداد نوکلئون های یک اتم است. عدد جرمی اغلب با حرف بزرگ A نشان داده می شود. همه ما در مبحث عدد اتمی و عدد جرمی چیست علوم هشتم با این مفاهیم آشنا شده ایم.

پروتون ها ذرات زیر اتمی با بار مثبت هستند که در هسته اتم وجود دارند. آنها دارای باری برابر با یک الکترون و تقریباً دارای یک واحد جرم اتمی هستند. هر عنصر دارای تعداد منحصر به فرد پروتون در خود است و این به تعیین عدد اتمی یک عنصر کمک می کند. تعداد پروتون های موجود در هسته یک اتم را عدد اتمی آن می گویند.

نوترون ها ذرات زیراتمی هستند که در هسته های اتمی مانند پروتون ها وجود دارند. اینها بار خالص ندارند و جرم آنها کمی بیشتر از پروتون ها است. اینها اجزای تشکیل دهنده هسته همه اتم ها به جز هیدروژن هستند.

الکترون ها ذرات زیراتمی مانند پروتون ها و نوترون ها هستند اما در خارج از هسته قرار دارند و دارای بار منفی هستند. اینها حامل های اصلی الکتریسیته هستند. جرم آنها ناچیز است زیرا تقریباً ۱۸۰۰ الکترون برابر با جرم یک پروتون است. به همین دلیل الکترون ‌ها از عدد‌جرمی حذف می‌ شوند زیرا جرم آن ‌ها بسیار کوچک تر از جرم پروتون ‌ها و نوترون ‌ها است که واقعا بر روی مقدار این کمیت تأثیر نمی‌ گذارند.

نماد عدد جرمی

عدد‌جرمی با محاسبه تعداد کل نوترون ها و تعداد پروتون های یک اتم اندازه گیری می شود و نماد آن A است. اتم ها کوچکترین ذره یک عنصر هستند که با هم ترکیب می شوند و مولکول هایی را تشکیل می دهند که بیشتر جهان را تشکیل می دهند. یک عنصر خاص تنها از یک نوع اتم تشکیل می شود، یعنی الماس فقط از اتم های کربن و طلا فقط از اتم های طلا تشکیل می شود. اتم ها از پروتون، نوترون و الکترون تشکیل شده اند.

روش محاسبه عدد جرمی

عدد‌جرمی همانطور که گفتیم تعداد پروتون ها به اضافه تعداد نوترون های یک اتم است. روش محاسبه عدد‌جرمی به صورت زیر است:

عدد جرمی = تعداد پروتون + تعداد نوترون ها

به عنوان مثال برای هلیوم:

عدد‌جرمی = تعداد پروتون + شماره نوترون = ۴

عدد اتمی = تعداد پروتون = ۲

بنابراین می توان گفت که تعداد پروتون های موجود در یک اتم او دو و تعداد نوترون ها ۲ است. پس عدد جرمی آن ۴ است. به طور مشابه، برای منیزیم، تعداد پروتون ها ۱۲ و تعداد نوترون ها ۱۲ است. بنابراین، عدد‌جرمی آن ۲۴ است. اکنون می توانید همه مسائل عددجرمی را به راحتی حل کنید.

عدد جرمی عناصر

عددجرمی در سمت چپ نماد عنصر به صورت بالانویس نوشته می شود. عددجرمی برای همه عناصر همیشه یک عدد کامل است و نمی تواند کسری باشد.

به اشکال مختلف یک عنصر شیمیایی خاص که دارای عدد اتمی یکسان اما عددجرمی متفاوتی هستند، ایزوتوپ می گویند. آنها تعداد پروتون های یکسانی در هسته خود دارند اما تعداد نوترون های متفاوتی دارند. بنابراین، هر ایزوتوپ دارای یک عدد جرمی منحصر به فرد است.

خواص شیمیایی همه ایزوتوپ های یک عنصر خاص با تعداد پروتون ها و الکترون ها برابر، یکسان است. برخی از ایزوتوپ ‌ها ممکن است الکترون‌ ها، نوترون ‌ها و پروتون‌ ها را ساطع کنند تا ساختار اتمی پایدارتری داشته باشند که به ایزوتوپ‌ های رادیواکتیو معروف هستند.

عدد جرمی چیست و چگونه محاسبه می شود؟

تفاوت عدد جرمی و جرم اتمی

عددجرمی، جرم اتمی عنصر را نشان می دهد. عدد جرمی و جرم اتمی یکسان است اما جرم اتمی به عنوان واحد جرم اتمی یا “amu” ذکر می شود. میانگین جرم اتمی به جرم همه ایزوتوپ ها بستگی دارد. برخلاف عددجرمی، جرم اتمی یک عنصر می تواند کسری باشد.

از آنجایی که تعداد جرم ایزوتوپ ها متفاوت است، می توانیم میانگین وزنی جرم های اتمی تمام اشکال مختلف یک عنصر را در نظر بگیریم. این میانگین جرم اتمی نسبی نامیده می شود. محاسبه جرم اتمی نسبی نیز فراوانی ایزوتوپ های روی زمین را در نظر می گیرد. مثال:

کلر دارای نسبت ۳:۱ کلر ۳۵ و کلر ۳۷ است. فرض کنید چهار اتم کلر داریم.

• سپس مجموع جرم (۳*۳۵) + (۱*۳۷) = ۱۴۲ خواهد بود.
• میانگین جرم این چهار اتم ۱۴۲/۴ = ۳۵.۵ خواهد بود
• بنابراین، جرم اتمی نسبی کلر برابر با ۳۵.۵ است

نکته: میانگین ساده ۳۵ و ۳۷ میانگین ۳۶ را می دهد. اما میانگین وزنی ۳۵.۵ است. این بدان معناست که تعداد ایزوتوپ ‌های سبک ‌تر از ایزوتوپ ‌های سنگین ‌تر بیشتر است.

تفاوت بین عدد جرمی و عدد اتمی

تفاوت بین عددجرمی و عدد اتمی تعداد نوترون های هسته یک اتم را به ما می گوید. به عنوان مثال، رایج ترین ایزوتوپ فلوئور دارای عدد اتمی ۹ و عدد جرمی ۱۹ است. عدد اتمی به ما می گوید که ۹ پروتون در هسته وجود دارد (و همچنین ۹ الکترون در پوسته های اطراف هسته).

عددجرمی به ما می گوید که هسته در مجموع دارای ۱۹ ذره است. از آنجایی که ۹ تای آنها پروتون هستند، تفاوت ۱۰ =۹-۱۹ نوترون هستند.

آیا عدد جرمی یک عنصر تغییر می کند؟

جرم یک اتم منفرد تغییر نمی کند مگر اینکه اتم دچار تغییر هسته ای شود. جرم متوسط یک عنصر اساساً به عنوان میانگین ایزوتوپ های معمولی اصلی باقی می ماند. با این حال، عدد جرمی یک نمونه از یک عنصر می تواند و در طول زمان با تغییرات هسته ای ایزوتوپ های رادیواکتیو تغییر کند.

به عنوان مثال کربن مخلوطی از کربن ۱۲ و کربن ۱۴ است که با گذشت زمان درصد کربن ۱۴ در نمونه کربن کاهش می یابد. این امر باعث کاهش میانگین جرم نمونه کربن می شود.