Kľúčový rozdiel medzi atómovou hmotnosťou a molekulovou hmotnosťou je v tom, že atómová hmotnosť je hmotnosť jedného atómu, zatiaľ čo molekulová hmotnosť je súčtom hmotností atómov v molekule.
Atómy sú stavebnými kameňmi všetkej hmoty. Atóm má hmotnosť; je to atómová hmotnosť. Atómy sa môžu spájať v rôznych kombináciách a vytvárať molekuly a iné zlúčeniny. Molekulové štruktúry udávajú presné pomery atómov; teda môžeme písať molekulové vzorce pre zlúčeniny. Tieto sú dôležité pri určovaní molekulovej hmotnosti.
Čo je atómová hmotnosť?
Atómy obsahujú hlavne protóny, neutróny a elektróny. Atómová hmotnosť je jednoducho hmotnosť atómu. Inými slovami, je to súhrn hmotností všetkých neutrónov, protónov a elektrónov v jednom atóme, konkrétne, keď sa atóm nepohybuje (pokojová hmotnosť). Hmotnosť berieme v pokoji, pretože podľa základov fyziky, keď sa atómy pohybujú veľmi vysokou rýchlosťou, hmotnosti sa zväčšujú.
Hmotnosť elektrónu je však značne veľmi malá v porovnaní s hmotnosťou protónov a neutrónov. Preto môžeme povedať, že príspevok elektrónov k atómovej hmotnosti je menší. Väčšina atómov v periodickej tabuľke má dva alebo viac izotopov. Izotopy sa navzájom líšia tým, že majú rôzny počet neutrónov, aj keď majú rovnaké množstvo protónov a elektrónov. Keďže ich množstvo neutrónov je rôzne, každý izotop má inú atómovú hmotnosť.
Obrázok 01: Atómové hmotnosti chemických prvkov
Navyše, hmotnosti atómov sú extrémne malé; preto ich nemôžeme vyjadriť v normálnych jednotkách hmotnosti, ako sú gramy alebo kilogramy. Pre naše účely používame na meranie atómovej hmotnosti inú jednotku nazývanú jednotka atómovej hmotnosti (amu). 1 atómová hmotnostná jednotka je jedna dvanástina hmotnosti izotopu C-12. Keď vydelíme hmotnosť atómu hmotnosťou jednej dvanástiny hmotnosti izotopu C-12, môžeme získať jeho relatívnu hmotnosť. Vo všeobecnom používaní, keď hovoríme o relatívnej atómovej hmotnosti prvku, máme na mysli ich atómovú hmotnosť (pretože ju vypočítame so zreteľom na všetky izotopy).
Čo je molekulová hmotnosť?
Molekulárna hmotnosť je súhrn hmotností všetkých atómov v molekule. Jednotka SI tohto parametra je gmol-1 Toto udáva množstvo atómov/molekúl/zlúčenín prítomných v jednom mole látky. Inými slovami, je to hmotnosť Avogadrovho počtu atómov/molekúl alebo zlúčenín.
Obrázok 02: Body varu a molárne hmotnosti (molekulové hmotnosti) rôznych zlúčenín
Je dôležité merať hmotnosť atómov a molekúl v praktickom scenári. Je však ťažké ich vážiť ako jednotlivé častice, pretože ich hmotnosti sú podľa bežných parametrov váženia (gramy alebo kilogramy) extrémne malé. Preto na vyplnenie tejto medzery a meranie častíc na makroskopickej úrovni je veľmi užitočný koncept molárnej hmotnosti.
Definícia molekulovej hmotnosti priamo súvisí s izotopom uhlíka-12. Hmotnosť jedného mólu 12 atómov uhlíka je presne 12 gramov, čo je jeho molárna hmotnosť presne 12 gramov na mól. Okrem toho môžeme vypočítať molekulovú hmotnosť molekúl obsahujúcich rovnaké atómy ako O2 alebo N2 vynásobením počtu atómov atómovou hmotnosťou atómov. Molekulová hmotnosť zlúčenín ako NaCl alebo CuSO4 sa však vypočíta sčítaním atómových hmotností každého atómu.
Aký je rozdiel medzi atómovou hmotnosťou a molekulovou hmotnosťou?
Atómová hmotnosť udáva hmotnosť atómov, zatiaľ čo molekulová hmotnosť udáva hmotnosť molekúl. Kľúčový rozdiel medzi atómovou hmotnosťou a molekulovou hmotnosťou je však v tom, že atómová hmotnosť je hmotnosť jedného atómu, zatiaľ čo molekulová hmotnosť je súčtom hmotností atómov v molekule. Ďalším významným rozdielom medzi atómovou hmotnosťou a molekulovou hmotnosťou je jednotka merania atómovej hmotnosti amu, zatiaľ čo jednotka molekulovej hmotnosti je g/mol.
Okrem toho existuje rozdiel medzi atómovou hmotnosťou a molekulovou hmotnosťou v spôsobe výpočtu týchto dvoch veličín. Atómovú hmotnosť môžeme ľahko určiť sčítaním hmotností neutrónov, protónov a elektrónov atómu. Hmotnosť molekuly alebo molekulovú hmotnosť molekuly však určujeme sčítaním priemerných hmotností atómov v molekule.
Na obrázku nižšie je uvedený rozdiel medzi atómovou hmotnosťou a molekulovou hmotnosťou v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – Atómová hmotnosť vs molekulová hmotnosť
Pojmy atómová hmotnosť a molekulová hmotnosť používame hlavne vo všeobecných chemických výpočtoch na určenie hodnôt týkajúcich sa chemických reakcií; ako je množstvo reaktantov, produktov atď. Kľúčový rozdiel medzi atómovou hmotnosťou a molekulovou hmotnosťou je v tom, že atómová hmotnosť je hmotnosť jedného atómu, zatiaľ čo molekulová hmotnosť je súčtom hmotností atómov v molekule.
