Otsime seletusi
Argipäevaste asjade-esemete masside määramine pole tänapäeval mingi probleem. Lihtsal kaalumisel võime näiteks kergesti kindlaks teha, mitme ploomi massiga võrdub ühe apelsini mass. Digitaalkaaludel võtab aine massi leidmine vaid hetke. Mida teha aga üliväikeste aineosakeste massi määramisega, millest keskseimaks on aatomid? Sellele küsimusele püüamegi kõigepealt vastust leida.
Aatomite massid
Aatomid, nagu sa juba tead, on üliväikesed aineosakesed, mis on miljardeid kordi väiksemad meid ümbritseva maailma asjadest-esemetest. Samuti on üliväike nende mass, mis grammides on suurusjärgus 10–24 või kilogrammides 10–27. Nii näiteks on ühe vesiniku aatomi mass 1,67 · 10–24 grammi (vt ka tabel 11). Ei ole raske leida, kui palju kordi on sellised massid väiksemad ühest grammist või ühest kilogrammist.
Samuti tekib küsimus, kuidas sellist üliväikest osakest kaaluda ning üldse, kuidas ühte vesiniku aatomit kaalule saada. Siit kerkib ka küsimus, mille suhtes ja millistes ühikutes aatomite masse mõõta, et neid oleks omavahel lihtne võrrelda ning arvutustes kasutada.
Aatommassiühik
Sobivaimaks ühikuks on teadlased võtnud massi, mis võrdub 1/12 osaga süsiniku aatomi tegelikust massist. Seda üliväikest massiühikut nimetatakse aatommassiühikuks (lühend: amü). Iseenesestmõistetavalt on see massiühik grammides ikkagi üliväike ja võrdub arvuliselt 1,66 · 10–24 grammiga.
Mõistmaks aatommassiühiku mõtet, kujutleme, kuidas toimuks sellise väikese „kaaluvihi“ abil aatomite „kaalumine“.
Oletame, et süsiniku aatom on nagu apelsin ja seda saab jagada 12 täiesti võrdseks sektoriks. Võttes ühe sektori „kaaluvihiks“, olemegi saanud sobiva mõõtühiku aatomite masside mõõtmiseks. Aatomeid „kaalume“ sellise väikese vihiga samamoodi nagu toiduaineid turul. Nelja kilogrammi jahu kaalumiseks kulub neli 1-kilogrammist vihti või vastav arv muid vihte. Kui aatom „kaalub“ 4 aatommassiühikut, on tema aatommass 4. Seega näitab aatommassi väärtus, mitu korda on uuritav aatom raskem aatommassiühikust ehk mingi aatomi aatommass on aatomi tegeliku massi jagatis aatommassiühikuga.
Aatommassiühik = 1/12 osa süsiniku aatomi massist
Tabel 11. Näiteid aatomi massi ja aatommassi kohta
Aatom | Tegelik mass (grammides) | Aatommass (aatommassiühikutes) |
Vesinik | 1,67 · 10–24 | 1,01 ≈ 1 |
Hapnik | 26,56 · 10–24 | 15,99 ≈ 16 |
Raud | 92,73 · 10–24 | 55,85 ≈ 56 |
Kuld | 327,03 · 10–24 | 196,97 ≈ 197 |
Matemaatikatundidest tead, et suurustel on kindlad kokkuleppelised tähised, näiteks pindala – S, ruumala – V. Aatommassi tähistame Ar. Väike r-täht märgib relatiivset ehk suhtelist suurust. Selle asemel et kirjutada „kulla aatommass on 197,“ kasutame lühemat kirjutuskuju:
Ar(Au) = 197
Keemiaarvutustel kasutatakse tavaliselt täisarvuks ümardatud aatommasside väärtusi, välja arvatud Ar(Cl) = 35,5 ja Ar(Cu) = 63,5
Link: perioodilisustabel.
Ar(U) = | Ar(F) = |
Ar(Ni) = | Ar(Br) = |
Ar(Pt) = | Ar(Xe) = |
Ar(O) = | Ar(Al) = |
