¿Por qué se seleccionó el carbono 12 como el elemento estándar para la masa atómica?

Antes de 1961, en realidad había dos grupos de masas atómicas (aunque todo el mundo las llamaba pesos atómicos en ese momento). Una escala fue utilizada por los físicos; el otro por los químicos. Ambos se basaron en pesos en comparación con el oxígeno, en lugar de hidrógeno. Se utilizó oxígeno porque se combina con muchas cosas para formar óxidos. Esto lo convirtió en una mejor opción como estándar debido a la facilidad del análisis químico. Se estableció que el oxígeno tenía una masa atómica de 16, que era aproximadamente 16 veces más pesada que el hidrógeno 1. Por desgracia, los químicos seleccionaron el oxígeno natural, que es una mezcla de isótopos de oxígeno-16, oxígeno-17 y oxígeno. 18. Después de todo, cuando uno hacía el óxido de un elemento, lo haría con el oxígeno natural. Los físicos seleccionaron el isótopo puro Oxygen-16, porque tendían a realizar sus mediciones sobre la base de la espectrometría de masas.

Aunque la proporción de las masas de dos átomos era la misma en cualquiera de las dos escalas, era terriblemente confusa, por lo que en 1961 se llegó a un compromiso. En lugar de utilizar hidrógeno, o oxígeno como estándar, al isótopo de carbono con 6 protones y 6 neutrones en su núcleo (carbono-12) se le dio una masa de exactamente 12. Fue una buena opción, ya que estaba entre Dos estándares utilizados anteriormente, y significaba que nada tenía que cambiar demasiado. Además, la masa atómica del carbono 12 podría medirse con particular precisión en comparación con los otros elementos de la tabla periódica.

Por lo tanto, la masa atómica de carbono-12 se define como 12 exactamente y todas las demás masas atómicas, moleculares y de fórmula se refieren a esta norma. Es por eso que Carbon o C-12 se usa particularmente como punto de referencia para todas las masas atómicas que se elaborarán en la Tabla Periódica en última instancia.

Se basa en C-12 porque, supongo, dio resultados entre las 2 definiciones utilizadas hasta 1961 en función del oxígeno. Vea la respuesta de Emanuel Manzurola a ¿Por qué se seleccionó el carbono 12 como el elemento estándar para la masa atómica?

Tenía que basarse en un solo isótopo (a diferencia de la definición anterior a 1961 utilizada por los químicos) porque el peso atómico promedio de los elementos puros puede variar porque las muestras de diferentes fuentes pueden tener una mezcla diferente de isótopos. (Podrían haber usado oro u otro elemento con un solo isótopo estable, pero eso habría cambiado los números demasiado).

Creo que te refieres a su isótopo -Carbon 12.

Antes del Carbono 12, los químicos y los físicos utilizaban hidrógeno y oxígeno como estándar para encontrar la RAM de un elemento. Sin embargo, tanto el hidrógeno como el oxígeno son más difíciles de manejar, ya que ambos son gases que pueden tener la posibilidad de escapar de un recipiente mientras mide.

Es cuando los químicos llegan a un acuerdo para utilizar Carbon-12 como el estándar oficial. ¿Las ventajas de usar carbono? Es un sólido y es fácil de manejar. Y tiene un porcentaje extremadamente alto de abundancia y existe en muchas sustancias orgánicas.

Es el carbono 12, no el carbono 14. El carbono-14 es radiactivo, lo que lo haría una opción menos adecuada. Él o N podrían haber sido utilizados y, de hecho, se utilizó oxígeno-16 como estándar hasta 1961. Los gases nobles como He y los isótopos radiactivos como C14 no son opciones muy adecuadas, pero no hay nada mágico en C12 que lo convierta en el único candidato.

En realidad, la elección de C12 como el estándar de masas tiene una historia interesante.

Antes de eso, había DOS estándares, uno usado por los físicos, el otro por los químicos.

Ambos eran 1/16 de la masa de oxígeno, pero los físicos consideraron solo O-16, mientras que los químicos consideraron la masa promedio de oxígeno natural.

Como resultado, las masas de los otros elementos se expresaron con números ligeramente diferentes en las dos comunidades.

Para evitar la confusión resultante, se decidió finalmente encontrar un estándar común; Por supuesto, para evitar herir el ego de cualquiera, se adoptó uno completamente nuevo. C12 tiene las ventajas ya mencionadas en las otras respuestas, además de que requirió correcciones muy leves de las masas atómicas para migrar de los dos sistemas antiguos al nuevo.

Esto demuestra que, después de todo, los científicos no son más que seres humanos …

Cuando mide la masa de un objeto, compara su masa con una unidad de masa arbitraria, gr, onza, libra, etc. Es como cuando mide la longitud de un objeto, compara su longitud con una unidad de longitud arbitraria, cm, yarda , pies, etc.

Antes de que el carbono fuera elegido para este propósito, la unidad de masa atómica se basaba en el hidrógeno y luego en el oxígeno.

En 1961 se decidió que el isótopo C-12 debería ser la base de la unidad de masa atómica y se le confirió la masa 12 (exacta) ¡ARBITRARIO !. En consecuencia, 1/12 de la masa de carbono-12 es la unidad de masa atómica y es arbitraria. Esta unidad puede ser reemplazada en el futuro por otra si la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada así lo decide.

En primer lugar, la masa atómica relativa significa que es el peso atómico de cualquier átomo comparado con el peso atómico del átomo de carbono. O podemos decir cuántas veces un átomo es más pesado que 1/12 de masa de carbono.

Ahora, surge la pregunta de por qué sólo el carbono?

=> porque el peso atómico del carbono es 12 y también, no. el protón y el neutrón también fueron 6, cada uno de los cuales suman 12, por lo que se concluyó que el carbono será el mejor átomo para la comparación de las masas atómicas del átomo de otros elementos, ya que tenía exactamente 12 masa atómica.

Anteriormente se pensaba que el hidrógeno debía compararse con otros elementos ya que tenía masa atómica 1, pero tenía tres isótopos que hacían que su masa atómica promedio no fuera exactamente igual a 1. Se tomó oxígeno antes que el hidrógeno para comparar, ya que reaccionó con un gran no. . de elementos.

\ U0001f44d \ U0001f44d \ U0001f44d

Las masas molares se calculan utilizando reacciones químicas. Por ejemplo, si reacciona una cierta cantidad de calcio con 1 mol de oxígeno y al final no queda oxígeno o calcio, solo óxido de calcio, sabe que comenzó con 1 mol de calcio, por lo que conoce la masa molar de Calcio. Para comenzar este proceso, necesitas un lunar de algo. Dado que el carbono forma millones de compuestos, el carbono es un buen punto de partida. La masa molar dividida por el número de Avagadro es masa atómica, especialmente si se trata de isótopos individuales. Una vez más, el carbono 12 es estable y fácilmente disponible, por lo que se utiliza como estándar.

El número atómico es el número total de nucleones (protones y neutrones) en el núcleo. El carbono 12 tiene 6 de cada uno.

Debido a que parte de la masa de esos nucleones “desaparece por la energía potencial” de la interacción fuerte, existe una variación significativa de la masa por nucleón; También los neutrones son un poco más pesados ​​que los protones. Entonces, la masa real de un núcleo dado será ligeramente menor que la suma de las masas de sus protones y neutrones; esta diferencia varía de un núcleo a otro, pero nunca es suficiente descartar la interpretación del “peso atómico” como el número de nucleones.

El carbono 12 es un candidato lógico para la calibración de la “masa media de un nucleón” porque tiene un número igual de ambos tipos, tiene una energía de enlace bastante “promedio”, está disponible y carbono natural (en la Tierra) es alrededor del 99% de carbono-12 (el resto es carbono-13, con trazas de carbono-14, que es inestable). Tenía que ser algo , ¿verdad?

“Antes de 1961, en realidad había dos grupos de masas atómicas (aunque todos los llamaban entonces pesos atómicos). Una escala fue utilizada por los físicos; el otro por los químicos. Ambos se basaron en pesos en comparación con el oxígeno, en lugar de hidrógeno. Se utilizó oxígeno porque se combina con muchas cosas para formar óxidos. Esto lo convirtió en una mejor opción como estándar debido a la facilidad del análisis químico. Se estableció que el oxígeno tenía una masa atómica de 16, que era aproximadamente 16 veces más pesada que el hidrógeno 1. Por desgracia, los químicos seleccionaron el oxígeno natural, que es una mezcla de isótopos de oxígeno-16, oxígeno-17 y oxígeno. 18. Después de todo, cuando hiciste un óxido de un elemento, lo harías con oxígeno natural. Los físicos seleccionaron el isótopo puro Oxygen-16, porque tendían a realizar sus mediciones sobre la base de la espectrometría de masas.

Aunque la proporción de las masas de dos átomos era la misma en cualquiera de las dos escalas, era terriblemente confusa, por lo que en 1961 se llegó a un compromiso. En lugar de utilizar hidrógeno, o oxígeno como estándar, al isótopo de carbono con 6 protones y 6 neutrones en su núcleo (carbono-12) se le dio una masa de exactamente 12. Fue una buena opción, ya que estaba entre Dos estándares utilizados anteriormente, y significaba que nada tenía que cambiar demasiado. Además, la masa atómica del carbono 12 podría medirse con particular precisión en comparación con los otros elementos de la tabla periódica.

Así que la masa atómica de carbono-12 se define como 12 exactamente y todas las demás masas atómicas, moleculares y de fórmula se refieren a esta norma “.

Fuente: ¿Por qué se utiliza el carbono 12 como el isótopo de referencia?

Acabo de responder esto en detalle anoche; haga clic en mi nombre y desplácese hacia abajo algunas respuestas. El carbono 12 fue elegido porque los pesos químicos atómicos basados ​​en C12 son casi idénticos a los pesos químicos atómicos basados ​​en la mezcla natural de oxígeno. Las masas atómicas ya no se basan en el análisis químico cuantitativo, sino en mediciones de espectrometría de masas de alta precisión, por lo que el número de compuestos formados ya no es relevante. Dado que los pesos atómicos físicos de los núclidos individuales se estaban volviendo a medir, fue una dificultad menor cambiar la escala física a un estándar C12 en lugar de O16. Usar H hubiera significado cambiar todo.

Ver, el número de masa de un elemento es la suma total de protones y neutrones.

Entonces, si digo cuál es el número de masa del elemento que tiene 7 protones y 8 neutrones, la respuesta es 15. Pero este es el número de masa, no nos dice cuánta masa real en gramos estamos tratando. Una cosa a tener en cuenta aquí es que los científicos permiten la adición de protones y neutrones como número de masa, porque los neutrones y los protones tienen la misma masa, pero los neutrones son un poco más pesados.

La pregunta es que, dado que conocemos el número de masa, podríamos simplemente multiplicar el número de masa a la masa real de un protón para encontrar la masa de un átomo, o multiplicarlo por el de un neutrón. Y podríamos denotar la masa de un solo protón o neutrón como amu (unidad de masa atómica). ¿Por qué ir y buscar otra cosa, en este caso C-12?

Se podría decir que no podemos multiplicar con la masa de un protón o neutrón solo, porque no nos dará una masa muy precisa porque la masa de protón y neutrón es diferente después de todo, aunque muy cerca.

Entonces, la otra solución sería encontrar la masa promedio de un protón y un neutrón:

(masa de protones + masa de neutrones) / 2. Tiene sentido ¿no? Y en realidad ese habría sido el caso, pero los científicos descubrieron que la masa resultante de un átomo, cuando la pesas en la escala, resulta ligeramente diferente a la multiplicación de su número de masa con la masa promedio de neutrones y protones (15 * avg masa calc arriba).

Esto se debe a que parte del peso de los protones / neutrones se pierde como energía de enlace o algo así. Así, el resultado es que la masa atómica resulta más ligera.

Entonces, para dar cuenta de esta pérdida, podemos retroceder, desde la masa de un átomo hasta encontrar la masa promedio de protones / neutrones. Dado un átomo, podemos aproximar cuánta masa de protones o neutrones contribuye a la masa atómica final. Vea por separado como partículas su masa es diferente de lo que tienen cuando están en un átomo.

Entonces, finalmente eligieron el átomo de C-12:

  1. Porque en la naturaleza, el 99% del tiempo, tiene el mismo número de protones y neutrones.
  2. Esto significa que obtenemos una buena masa promedio para una sola masa, ya sea un protón o un neutrón.

Entonces, un átomo de C-12 tiene 6 neutrones y 6 protones: el número de masa total es igual a 12. Y si divides la masa del átomo de C-12 por 12, obtienes una masa promedio para una partícula.

Resumen:

La masa (en gramos) de C-12/12 resulta ser mejor que la media

(masa (en gramos) de protones + masa de neutrones) / 2

antes del Carbono 12, los químicos y los físicos utilizaban hidrógeno y oxígeno como estándar para encontrar la RAM de un elemento. Sin embargo, tanto el hidrógeno como el oxígeno son más difíciles de manejar, ya que ambos son gases que pueden tener la posibilidad de escapar de un contenedor mientras miden los recursos y la información cuando los químicos llegan a un acuerdo para usar el Carbono-12 como el estándar oficial. ¿Las ventajas de usar carbono? Es un sólido y es fácil de manejar. Y tiene un porcentaje extremadamente alto de abundancia y existe en muchas sustancias orgánicas.

Es solo el doble del número atómico de algunos átomos. el número atómico de C es 6. El peso atómico es 12. Lo mismo es para Mg. Número atómico para Mg = 12. Peso atómico = 2 * 12 = 24. Lo mismo es para O. Número atómico de O = 8. Peso atómico = 2 * 8 = 16.
Pero para algunos átomos como el Al. Número atómico = 13, pero número atómico = 27. Y boro, peso atómico = 11

1) Entre los isótopos de carbono, C-12 es el isótopo más estable en comparación con C-13 y C-14.

2) La abundancia natural de C-12 es 98.89%, mayor que la abundancia de C-13 o C-14.

3) Los compuestos de carbono tienen alta estabilidad y abundancia.

En las 3 razones principales anteriores, el carbono-12 se toma como estándar….

Sencillamente, porque es más fácil pesar un sólido (carbono) que un gas (nitrógeno). Esto significó que el desarrollo del número de Avogadro se formuló alrededor del peso de los átomos de carbono 12. Es decir: 12 gramos de carbono 12 contendrán un mol de átomos de carbono.

Porque eso es con lo que todos los demás en la Tierra lo comparan. Esa es la naturaleza de un “estándar”.

En el pasado, todos comparaban la masa con el oxígeno. Eso funcionó también. El carbono 12 resultó ser un número más estable, lo que permite una mayor precisión, por lo que todos cambiaron.

El carbono 12 es común y sólido a temperatura ambiente. Por lo tanto, es fácil de obtener y medir, lo cual es bueno si desea comparar su masa con la de cualquier otro elemento.

Así que las conversiones para la masa atómica se basan en el carbono 12, pero eso no significa que tengas que usarlo.

Personalmente, solo recuerdo que 1 amu * número de avogadro = 1 gramo

Ejecutar una muestra a través de un espectrómetro de masas.

C12 fue elegido como el estándar, que es “¿Por qué?”.

De la masa del isótopo C-12.