Kimya derslerinde sıkça karşılaştığımız "atom kütlesi" kavramı, aslında iki farklı şekilde ifade edilebilir: izotop kütlesi ve ortalama atom kütlesi. Bu ders notunda, "gerçek atom kütlesi"nin ne anlama geldiğini ve nasıl hesaplandığını öğreneceğiz.
Bir elementin belirli bir izotopunun gerçek kütlesidir. Bu değer, o atom çekirdeğindeki proton ve nötronların toplam kütlesine (elektron kütlesi çok küçük olduğundan genellikle ihmal edilir) karşılık gelir.
Doğada bulunan bir elementin tüm izotoplarının doğal bolluk yüzdelerine göre ağırlıklı ortalaması alınarak hesaplanan kütledir. Periyodik tabloda gördüğümüz değerler genellikle bu ortalamalardır.
Gerçek atom kütleleri, kütle spektrometresi adı verilen cihazlarla yüksek hassasiyetle ölçülür. Bu cihazlar, iyonlaştırılmış atomları manyetik alanda saptırarak kütle/yük oranlarına göre ayırır.
Bir elementin ortalama atom kütlesi şu formülle hesaplanır:
\[ \text{Ortalama Atom Kütlesi} = \sum (\text{İzotop Kütlesi} \times \text{Doğal Bolluk Oranı}) \]
Klorun doğada iki kararlı izotopu vardır:
\[ \text{Ortalama Kütle} = (34.96885 \times 0.7577) + (36.96590 \times 0.2423) \approx 35.45 \text{ akb} \]
Periyodik tabloda klor için gördüğümüz 35.45 değeri işte bu ortalama atom kütlesidir.
Kimya problemlerini çözerken dikkat etmemiz gerekenler:
Gerçek atom kütlesi, bir elementin belirli bir izotopunun mutlak kütlesini ifade ederken, periyodik tabloda gördüğümüz değerler o elementin doğada bulunan tüm izotoplarının bolluklarına göre hesaplanan ortalama atom kütleleridir. Bu ayrımı anlamak, kimya çalışmalarında doğru kavramları kullanmamızı sağlar.