⚛️ نظرة عامة حول الوزن الذري والكتلة الذرية

نظرة عامة حول الوزن الذري والكتلة الذرية توضح الفرق بينهما، حيث تعبّر الكتلة الذرية عن مجموع البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة، بينما الوزن الذري هو متوسط الكتل الذرية لجميع نظائر العنصر وفقًا لوفرتها الطبيعية، وهو مفهوم أساسي في الكيمياء لحساب الكتل والمولات والتفاعلات الكيميائية.

🔬 الفرق بين الكتلة الذرية والوزن الذري

• الكتلة الذرية (Atomic Mass):
  • كتلة الذرة أو الجزيء مقاسة بوحدة الكتل الذرية (amu) أو وحدة دالتون (D).
  • تتركز في النواة (البروتونات + النيوترونات).
  • كتلة البروتون ≈ 1.0073 amu، كتلة النيوترون ≈ 1.0087 amu.
  • الكتلة الذرية ≈ العدد الكتلي (مجموع البروتونات والنيوترونات).
• الوزن الذري (Atomic Weight):
  • متوسط الكتل الذرية لجميع نظائر العنصر الطبيعية.
  • يعتمد على الوفرة النسبية لكل نظير.
  • يختلف عن الكتلة الذرية لأنه يأخذ في الاعتبار وجود نظائر متعددة.

🧬 النظائر ودورها في الوزن الذري

• النظائر (Isotopes): ذرات العنصر نفسه لها نفس العدد الذري (عدد البروتونات) وتتشابه في الخصائص الكيميائية، لكنها تختلف في عدد النيوترونات وبالتالي في الكتلة الذرية.
• الوفرة الطبيعية: النسبة المئوية لوجود كل نظير في الطبيعة.
• الحساب: الوزن الذري = مجموع (كتلة النظير × الوفرة النسبية).

مثال: الكربون (C)

• كربون-12: كتلة = 12.0000 amu، وفرة = 98.89%.
• كربون-13: كتلة = 13.0034 amu، وفرة = 1.11%.
• الوزن الذري = (12 × 0.9889) + (13.0034 × 0.0111) = 12.011 amu.

📐 خطوات حساب الوزن الذري

1. تحديد الكتل الذرية لجميع نظائر العنصر.
2. تحديد الوفرة النسبية لكل نظير.
3. تحويل الوفرة إلى عدد عشري (القسمة على 100).
4. ضرب الكتلة الذرية لكل نظير × الوفرة النسبية.
5. جمع النتائج للحصول على الوزن الذري.

🧮 أمثلة مختصرة

• النيون (Ne):
  • Ne-20 (90.48%)، Ne-21 (0.27%)، Ne-22 (9.25%).
  • الوزن الذري ≈ 20.18 amu.
• الكلور (Cl):
  • Cl-35 (75.77%)، Cl-37 (24.23%).
  • الوزن الذري ≈ 35.48 amu.
• الرصاص (Pb):
  • أربعة نظائر (204، 206، 207، 208).
  • الوزن الذري ≈ 207.22 amu.

📊 أهمية الوزن الذري في الكيمياء

• يربط بين الذرة والمول: الوزن الذري (amu) = كتلة مول واحد (غرام).
• مثال: الحديد (Fe) وزنه الذري = 55.847 amu → كتلة مول واحد = 55.847 غرام.
• يُستخدم في حساب الكتل الجزيئية للمركبات:
  • NaCl = 22.98977 + 35.453 = 58.44 amu → كتلة مول واحد = 58.44 غرام.
  • H₂O = (2 × 1.00797) + 15.9994 = 18.02 amu.
• أساس في موازنة المعادلات الكيميائية وتقدير كتل المواد الناتجة.

🧾 لمحة تاريخية

• مندليف (1869م): رتب العناصر في الجدول الدوري حسب الوزن الذري.
• بعد اكتشاف مكونات الذرة، أعيد ترتيب الجدول الدوري حسب العدد الذري بدلًا من الوزن الذري.

✅ خاتمة

إن فهم الوزن الذري والكتلة الذرية ضروري لتفسير سلوك العناصر والتفاعلات الكيميائية. الكتلة الذرية تعكس تركيب النواة، بينما الوزن الذري يعكس متوسط الكتل لنظائر العنصر في الطبيعة. هذا المفهوم يربط بين الذرة والمول، ويُستخدم عمليًا في حساب الكتل الجزيئية، موازنة المعادلات، وتطبيقات الكيمياء الصناعية والبحثية.