Klíčový rozdíl mezi atomovou hmotností a molekulovou hmotností je ten, že atomová hmotnost je hmotnost jednoho atomu, zatímco molekulová hmotnost je součtem hmotností atomů v molekule.
Atomy jsou stavebními kameny veškeré hmoty. Atom má hmotnost; je to atomová hmotnost. Atomy se mohou spojovat v různých kombinacích a vytvářet molekuly a další sloučeniny. Molekulární struktury dávají přesné poměry atomů; tak můžeme psát molekulární vzorce pro sloučeniny. Ty jsou důležité při určování molekulové hmotnosti.
Co je atomová hmotnost?
Atomy obsahují hlavně protony, neutrony a elektrony. Atomová hmotnost je jednoduše hmotnost atomu. Jinými slovy, je to soubor hmotností všech neutronů, protonů a elektronů v jediném atomu, konkrétně, když se atom nepohybuje (klidová hmotnost). Hmotu bereme v klidu, protože podle základů fyziky, když se atomy pohybují velmi vysokou rychlostí, hmotnosti se zvětšují.
Hmotnost elektronu je však značně velmi malá ve srovnání s hmotností protonů a neutronů. Proto můžeme říci, že příspěvek elektronů k atomové hmotnosti je menší. Většina atomů v periodické tabulce má dva nebo více izotopů. Izotopy se od sebe liší tím, že mají různý počet neutronů, i když mají stejné množství protonů a elektronů. Protože jejich množství neutronů je různé, každý izotop má jinou atomovou hmotnost.
Obrázek 01: Atomové hmotnosti chemických prvků
Hmoty atomů jsou navíc extrémně malé; nemůžeme je tedy vyjádřit v normálních jednotkách hmotnosti, jako jsou gramy nebo kilogramy. Pro naše účely používáme k měření atomové hmotnosti jinou jednotku zvanou atomová hmotnostní jednotka (amu). 1 atomová hmotnostní jednotka je jedna dvanáctina hmotnosti izotopu C-12. Když vydělíme hmotnost atomu hmotností jedné dvanáctiny hmotnosti izotopu C-12, můžeme získat jeho relativní hmotnost. V obecném použití, když říkáme relativní atomovou hmotnost prvku, máme na mysli jejich atomovou hmotnost (protože ji počítáme s ohledem na všechny izotopy).
Co je to molekulová hmotnost?
Molekulární hmotnost je souhrn hmotností všech atomů v molekule. Jednotka SI tohoto parametru je gmol-1 To udává množství atomů/molekul/sloučenin přítomných v jednom molu látky. Jinými slovy, je to hmotnost Avogadrova počtu atomů/molekul nebo sloučenin.
Obrázek 02: Body varu a molární hmotnosti (molekulární hmotnosti) různých sloučenin
V praktickém scénáři je důležité měřit hmotnost atomů a molekul. Je však obtížné je vážit jako jednotlivé částice, protože jejich hmotnosti jsou podle běžných parametrů vážení (gramy nebo kilogramy) extrémně malé. Proto je pro naplnění této mezery a měření částic na makroskopické úrovni velmi užitečný koncept molární hmotnosti.
Definice molekulové hmotnosti přímo souvisí s izotopem uhlíku-12. Hmotnost jednoho molu uhlíku 12 atomů je přesně 12 gramů, což je jeho molární hmotnost přesně 12 gramů na mol. Kromě toho můžeme vypočítat molekulovou hmotnost molekul obsahujících stejné atomy jako O2 nebo N2 vynásobením počtu atomů atomovou hmotností atomů. Molekulová hmotnost sloučenin jako NaCl nebo CuSO4 se však vypočítá sečtením atomových hmotností každého atomu.
Jaký je rozdíl mezi atomovou hmotností a molekulovou hmotností?
Atomová hmotnost udává hmotnost atomů, zatímco molekulová hmotnost udává hmotnost molekul. Klíčový rozdíl mezi atomovou hmotností a molekulovou hmotností je však ten, že atomová hmotnost je hmotnost jednoho atomu, zatímco molekulová hmotnost je součtem hmotností atomů v molekule. Dalším významným rozdílem mezi atomovou hmotností a molekulovou hmotností je jednotka měření atomové hmotnosti amu, zatímco jednotka molekulové hmotnosti je g/mol.
Navíc existuje rozdíl mezi atomovou hmotností a molekulovou hmotností ve způsobu výpočtu těchto dvou veličin. Atomovou hmotnost můžeme snadno určit sečtením hmotností neutronů, protonů a elektronů atomu. Hmotnost molekuly nebo molekulovou hmotnost molekuly však určujeme sečtením průměrných hmotností atomů v molekule.
Na obrázku níže je uveden rozdíl mezi atomovou hmotností a molekulovou hmotností ve formě tabulky.
Shrnutí – Atomová hmotnost vs. molekulová hmotnost
Pojmy atomová hmotnost a molekulová hmotnost používáme hlavně ve výpočtech obecné chemie k určení hodnot týkajících se chemických reakcí; jako je množství reaktantů, produktů atd. Klíčový rozdíl mezi atomovou hmotností a molekulovou hmotností je v tom, že atomová hmotnost je hmotnost jednoho atomu, zatímco molekulová hmotnost je součtem hmotností atomů v molekule.
