Ang mga atomo ay ang mga pangunahing yunit ng bagay na bumubuo sa lahat ng elemento sa uniberso. Ang bawat atom ay nailalarawan sa pamamagitan ng atomic number at atomic mass nito, na sentro sa pag-unawa sa mga reaksiyong kemikal, mga katangian ng mga elemento, at istruktura ng periodic table. Sasaklawin ng araling ito kung ano ang atomic mass at atomic number, kung paano tinukoy ang mga ito, at ang kanilang kahalagahan sa konteksto ng mga atomo.
Ang atomic number ng isang atom ay tinukoy bilang ang bilang ng mga proton na naroroon sa nucleus ng isang atom. Ito ay tinutukoy ng simbolong Z . Dahil ang mga proton ay nagdadala ng positibong singil, ang atomic number ay nagpapahiwatig din ng kabuuang positibong singil ng nucleus. Ang isang mahalagang aspeto ng atomic number ay ang natatanging pagkakakilanlan nito ng isang kemikal na elemento. Halimbawa, ang lahat ng atom na may atomic number na 1 ay hydrogen atoms, at ang may atomic number na 6 ay carbon atoms.
Bukod pa rito, sa isang neutral na atom, ang bilang ng mga electron na umiikot sa nucleus ay katumbas ng atomic number, na nagpapanatili ng pangkalahatang neutralidad ng kuryente. Halimbawa, ang oxygen atom ay may atomic number na 8, na nagpapahiwatig na mayroon itong 8 proton sa nucleus nito at, sa neutral na estado nito, 8 electron na umiikot sa nucleus.
Ang atomic mass , na kilala rin bilang atomic weight, ay ang average na masa ng mga atom ng isang elemento, na sinusukat sa atomic mass units (amu). Isinasaalang-alang nito ang masa ng parehong mga proton at neutron sa nucleus, dahil ang masa ng mga electron ay bale-wala kumpara sa mga proton at neutron. Ang atomic mass ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagkuha ng weighted average ng mga masa ng isotopes ng isang elemento, batay sa kanilang natural na kasaganaan. Ang isotope ay tinutukoy ng bilang ng mga neutron sa nucleus, na humahantong sa mga pagkakaiba-iba ng masa sa mga atomo ng parehong elemento.
Ang isang halimbawa ng pagkalkula ng atomic mass ay makikita sa chlorine. Ang klorin ay may dalawang stable na isotopes: Chlorine-35 (na may isotopic mass na humigit-kumulang 34.968 amu at isang abundance na 76%) at Chlorine-37 (na may isotopic mass na humigit-kumulang 36.965 amu at isang abundance na 24%). Ang atomic mass ng chlorine ay kinakalkula tulad ng sumusunod: \( \textrm{Atomic Mass ng Chlorine} = (34.968 \times 0.76) + (36.965 \times 0.24) \approx 35.453 \textrm{ amu} \)
Ang mga konsepto ng atomic number at atomic mass ay mahalaga para maunawaan ang pag-uugali at katangian ng mga elemento. Tinutukoy ng atomic number ang posisyon ng isang elemento sa periodic table at ang mga kemikal na katangian nito. Ang mga elemento sa parehong patayong column, o grupo, ay may katulad na kemikal na pag-uugali dahil sa pagkakaroon ng parehong bilang ng mga electron sa kanilang pinakalabas na shell.
Ang atomic mass, sa kabilang banda, ay mahalaga para sa pagkalkula ng masa ng mga molekula at mga sangkap. Ito ay nagpapahintulot sa mga chemist na matukoy ang dami ng isang elemento na kinakailangan sa isang reaksyon o ang ani ng isang produkto na ginawa. Ang pagkalkula na ito ay mahalaga sa stoichiometry, na kinabibilangan ng dami ng mga aspeto ng mga kemikal na reaksyon.
Upang higit na maunawaan ang atomic mass at numero, ang pag-visualize sa atomic na istraktura ay maaaring makatulong. Nasa gitna ng isang atom ang nucleus, na naglalaman ng mga proton at neutron. Ang mga electron ay umiikot sa nucleus sa iba't ibang antas ng enerhiya o mga shell. Ang atomic number ( \(Z\) ) ay nauugnay sa bilang ng mga proton sa nucleus, na madaling makita bilang ang pagtukoy sa katangian ng isang elemento. Ang atomic mass ay mas kumplikado, dahil hindi lamang nito kinasasangkutan ang masa ng mga proton ( \(1.007 amu\) bawat isa) at neutrons ( \(1.008 amu\) bawat isa) ngunit isinasaalang-alang din ang isotopic na komposisyon ng elemento.
Ang pag-unawa sa atomic mass at numero ay maaaring ilapat sa maraming praktikal na paraan, tulad ng sa larangan ng kimika at pisika. Halimbawa, ang pagtukoy sa pormula ng isang tambalan ay nangangailangan ng kaalaman sa atomic na masa ng mga elementong bumubuo. Higit pa rito, ang konsepto ng isotopes at ang kanilang mga aplikasyon sa radiocarbon dating, nuclear medicine, at nuclear reactors ay batay sa mga pagkakaiba-iba sa atomic mass.
Ang isang simpleng eksperimento upang ipakita ang konsepto ng isotopes at atomic mass ay nagsasangkot ng paghahambing ng mga timbang ng mga lobo na puno ng iba't ibang isotopes ng parehong gas. Halimbawa, ang mga lobo na puno ng helium-3 at helium-4 ay mag-iiba ang bigat kapag tumpak na sinusukat. Ang pagkakaiba sa timbang na ito ay dahil sa karagdagang neutron sa helium-4, na naglalarawan kung paano nakakaapekto ang neutron variation sa atomic mass nang hindi binabago ang atomic number.
Ang isa pang application na pang-edukasyon ay ang paggamit ng isotopic composition upang maunawaan ang edad ng mga artifact sa pamamagitan ng radiocarbon dating. Sinusukat ng pamamaraang ito ang pagkabulok ng carbon-14, isang isotope ng carbon, upang matukoy ang edad ng mga organikong materyales. Ito ay isang praktikal na pagpapakita kung paano ginagamit ang atomic number at masa upang pag-aralan ang mga pangyayari sa kasaysayan at heolohikal.
Sa buod, ang atomic number at atomic mass ay mahalaga para sa pag-unawa sa pangunahing istraktura ng bagay. Ang atomic number ( \(Z\) ) ay tumutukoy sa pagkakakilanlan ng isang elemento, na nagdidikta sa posisyon nito sa periodic table at sa mga kemikal na katangian nito. Ang atomic mass, isang sukatan ng average na masa ng isotopes ng isang elemento, ay nakakaimpluwensya sa mga pisikal na katangian at pag-uugali ng mga elemento at compound. Ang mga konseptong ito ay bumubuo ng batayan ng maraming mga siyentipikong prinsipyo at aplikasyon, mula sa pagkalkula ng mga timbang ng molekular sa kimika hanggang sa petsa ng mga natuklasang arkeolohiko sa pamamagitan ng isotopic analysis.
Sa pamamagitan ng pag-unawa sa kahalagahan ng atomic number at atomic mass, nagkakaroon ng insight sa masalimuot at kaakit-akit na mundo ng mga atom, na nagbibigay-daan sa mas malalim na pagpapahalaga sa mga elementong bumubuo sa ating uniberso.
