Massa atom relatif

Massa atom relatif (bahasa Inggris: relative atomic mass, simbol: A_r) atau bobot atom (bahasa Inggris: atomic weight) adalah suatu kuantitas fisik tak berdimensi (angka saja). Dalam definisi modernnya, ia merupakan perbandingan massa rata-rata atom suatu unsur dalam suatu sampel yang diberikan terhadap satu satuan massa atom. Satuan massa atom, simbol u, didefinisikan sebagai 1⁄12 massa satu atom karbon-12.^[2]^[3] Massa atom dapat bervariasi (antara atom dari unsur yang sama), karena adanya berbagai isotop unsur tersebut. Karena kedua nilai dalam rasio tersebut dinyatakan dalam satuan yang sama (u), nilai yang dihasilkan tidak berdimensi; maka nilainya adalah relatif.

Istilah ini biasanya digunakan juga untuk merujuk pada bobot atom relatif yang dipublikasikan secara berkala oleh International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).^[4]^[5] Daftar bobot atom standar dapat ditemukan secara meluas dalam buku pelajaran kimia, katalog-katalog komersial, dan papan informasi di laboratorium kimia. Penggunaan kata "berat atom" telah mengundang banyak kontroversi, paling tidak sejak tahun 1960-an^[6] (lihat bawah).

Bobot atom, berbeda dengan massa atom (massa atom individu), bukanlah tetapan fisika dan dapat berbeda-beda dari sampel yang satu ke sampel yang lain. Walau demikian, bobot atom cukuplah konstan dalam sampel "normal" untuk digunakan dalam bidang kimia.

Definisi

Definisi IUPAC^[2] bobot atom adalah:

An atomic weight (relative atomic mass) of an element from a specified source is the ratio of the average mass per atom of the element to 1/12 of the mass of an atom of ¹²C.

Suatu bobot atom (massa atom relatif) suatu unsur dari suatu sumber tertentu adalah perbandingan rata-rata massa per atom unsur terhadap 1/12 massa satu atom ¹²C.

Definisi ini dengan sengaja menggunakan kata "Suatu bobot atom…" oleh karena suatu unsur dapat memiliki bobot atom yang berbeda-beda tergantung pada sumber. Sebagai contoh, boron yang berasal dari Turki memiliki bobot atom lebih rendah daripada bobot atom boron California. Hal ini disebabkan oleh komposisi isotop sampel.^[7]^[8] Walaupun demikian, oleh karena ketidakpraktisan dan sulitnya melakukan analisis isotop, adalah umumnya digunakan nilai bobot atom standar yang ditabulasi oleh IUPAC.

Kontroversi penamaan

Penggunaan nama "bobot atom" telah mengundang banyak kontroversi di antara para ilmuwan.^[6] Pihak-pihak yang berkeberatan biasanya akan menggunakan istilah massa atom relatif ataupun hanya massa atom. Dasar dari keberatan ini adalah bobot/berat atom bukanlah benar-benar berat, yakni gaya yang diberikan pada suatu benda dalam medan gravitasi.

Penentuan bobot atom

Bobot atom dihitung dari pengukuran nilai massa atom relatif (tiap-tiap nuklida) dan komposisi isotop. Nilai massa atom relatif yang sangat akurat dapat ditemukan dengan bebas^[9]^[10] untuk hampir semua nuklida non-radioaktif, namun komposisi isotop sulit untuk dihitung secara tepat dan tergantung pada variasi antar sampel.^[11]^[12]

Isotop	Massa atom relatif^[10]	Kelimpahan^[11]
Isotop	Massa atom relatif^[10]	Standar	Kisaran
²⁸Si	27,976 926 532 46(194)	92,2297(7)%	92,21–92,25%
²⁹Si	28,976 494 700(22)	4,6832(5)%	4,69–4,67%
³⁰Si	29,973 770 171(32)	3,0872(5)%	3,10–3.08%

Perhitungan bobot atom dapat dilihat pada silikon. Secara alami, silikon yang terdapat di alam bebas terdiri dari campuran tiga isotop: ²⁸Si, ²⁹Si dan ³⁰Si. Massa atom realtif ketiga nuklida ini diketahui dengan presisi satu dari 14 triliun untuk ²⁸Si dan satu dari satu triliun untuk yang lainnya. Perhitungan bobot atom silikon oleh karena itu:

A_r(Si) = (27,97693 × 0,922297) + (28,97649 × 0,046832) + (29,97377 × 0,030872) = 28,0854

Perkiraaan ketidapastian untuk nilai di atas cukup rumit,^[13] utamanya dikarenakan oleh distribusi sampel yang tidak simetris.^[14] Nilai bobot atom beserta ketidakpastiannya untuk silikon adalah 28,0855(3). Ketidakpastian standar relatif pada nilai ini adalah 1×10^–5 ataupun 10 ppm.

Referensi

^ Meija, J.; Coplen, T. B. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
^ ^a ^b International Union of Pure and Applied Chemistry (1980). "Atomic Weights of the Elements 1979" (PDF). Pure Appl. Chem. 52: 2349–84. doi:0033-4545/80/1001-2349$02.00/0.
^ International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. p. 41. Electronic version.
^ The latest edition is International Union of Pure and Applied Chemistry (2006). "Atomic Weights of the Elements 2005" (PDF). Pure Appl. Chem. 78 (11): 2051–66. doi:10.1351/pac200678112051.
^ The updated list of standard atomic weights is expected to be formally published in late 2008. The IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights announced Diarsipkan 2009-02-04 di Wayback Machine. in August 2007 that the standard atomic weights of the following elements would be revised (new figures quoted here): lutetium 174.9668(1); molybdenum 95.96(2); nickel 58.6934(4); ytterbium 173.054(5); zinc 65.38(2). The recommended value for the isotope amount ratio of ⁴⁰Ar/³⁶Ar (which could be useful as a control measurement in argon–argon dating) was also changed from 296.03(53) to 298.56(31).
^ ^a ^b de Bièvre, P. (1992). "'Atomic Weight'—The Name, Its History, Definition, and Units" (PDF). Pure Appl. Chem. 64 (10): 1535–43. doi:10.1351/pac199264101535.
^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon Press. hlm. pp. 21, 160. ISBN 0-08-022057-6. ;
^ International Union of Pure and Applied Chemistry (2003). "Atomic Weights of the Elements: Review 2000" (PDF). Pure Appl. Chem. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.
^ National Institute of Standards and Technology. Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements.
^ ^a ^b
Wapstra, A.H.; Audi, G.; Thibault, C. (2003), The AME2003 Atomic Mass Evaluation (Edisi Online), National Nuclear Data Center. Based on:
- Wapstra, A.H.; Audi, G.; Thibault, C. (2003), "The AME2003 atomic mass evaluation (I)", Nuclear Physics A, 729: 129–336, Bibcode:2003NuPhA.729..129W, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.002
- Audi, G.; Wapstra, A.H.; Thibault, C. (2003), "The AME2003 atomic mass evaluation (II)", Nuclear Physics A, 729: 337–676, Bibcode:2003NuPhA.729..337A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003
^ ^a ^b Rosman, K. J. R.; Taylor, P. D. P. (1998), "Isotopic Compositions of the Elements 1997" (PDF), Pure and Applied Chemistry, 70 (1): 217–35, doi:10.1351/pac199870010217
^ Coplen, T. B.; et al. (2002), "Isotopic Abundance Variations of Selected Elements" (PDF), Pure and Applied Chemistry, 74 (10): 1987–2017, doi:10.1351/pac200274101987
^ Meija, Juris (2008). "Uncertainty propagation of atomic weight measurement results". Metrologia. 45: 53–62. doi:10.1088/0026-1394/45/1/008.
^ Holden, Norman E. (2004). "Atomic Weights and the International Committee—A Historical Review". Chemistry International. 26 (1): 4–7.

Pranala luar

[CIAAW2016-1] Meija, J.; Coplen, T. B. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.

[IUPAC1979-2] International Union of Pure and Applied Chemistry (1980). "Atomic Weights of the Elements 1979" (PDF). Pure Appl. Chem. 52: 2349–84. doi:0033-4545/80/1001-2349$02.00/0.

[GreenBook-3] International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. p. 41. Electronic version.

[4] The latest edition is International Union of Pure and Applied Chemistry (2006). "Atomic Weights of the Elements 2005" (PDF). Pure Appl. Chem. 78 (11): 2051–66. doi:10.1351/pac200678112051.

[5] The updated list of standard atomic weights is expected to be formally published in late 2008. The IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights announced Diarsipkan 2009-02-04 di Wayback Machine. in August 2007 that the standard atomic weights of the following elements would be revised (new figures quoted here): lutetium 174.9668(1); molybdenum 95.96(2); nickel 58.6934(4); ytterbium 173.054(5); zinc 65.38(2). The recommended value for the isotope amount ratio of ⁴⁰Ar/³⁶Ar (which could be useful as a control measurement in argon–argon dating) was also changed from 296.03(53) to 298.56(31).

[IUPAChist-6] Bièvre, P. (1992). "'Atomic Weight'—The Name, Its History, Definition, and Units" (PDF). Pure Appl. Chem. 64 (10): 1535–43. doi:10.1351/pac199264101535.

[7] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon Press. hlm. pp. 21, 160. ISBN 0-08-022057-6. ;

[Rev2000-8] International Union of Pure and Applied Chemistry (2003). "Atomic Weights of the Elements: Review 2000" (PDF). Pure Appl. Chem. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.

[NIST-9] National Institute of Standards and Technology. Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements.

[AME2003-10] Wapstra, A.H.; Audi, G.; Thibault, C. (2003), The AME2003 Atomic Mass Evaluation (Edisi Online), National Nuclear Data Center. Based on:
Wapstra, A.H.; Audi, G.; Thibault, C. (2003), "The AME2003 atomic mass evaluation (I)", Nuclear Physics A, 729: 129–336, Bibcode:2003NuPhA.729..129W, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.002

Audi, G.; Wapstra, A.H.; Thibault, C. (2003), "The AME2003 atomic mass evaluation (II)", Nuclear Physics A, 729: 337–676, Bibcode:2003NuPhA.729..337A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003

[11] Wapstra, A.H.; Audi, G.; Thibault, C. (2003), "The AME2003 atomic mass evaluation (I)", Nuclear Physics A, 729: 129–336, Bibcode:2003NuPhA.729..129W, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.002

[12] Audi, G.; Wapstra, A.H.; Thibault, C. (2003), "The AME2003 atomic mass evaluation (II)", Nuclear Physics A, 729: 337–676, Bibcode:2003NuPhA.729..337A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003

[TICE1997-11] Rosman, K. J. R.; Taylor, P. D. P. (1998), "Isotopic Compositions of the Elements 1997" (PDF), Pure and Applied Chemistry, 70 (1): 217–35, doi:10.1351/pac199870010217

[IAvar-12] Coplen, T. B.; et al. (2002), "Isotopic Abundance Variations of Selected Elements" (PDF), Pure and Applied Chemistry, 74 (10): 1987–2017, doi:10.1351/pac200274101987

[Meija-13] Meija, Juris (2008). "Uncertainty propagation of atomic weight measurement results". Metrologia. 45: 53–62. doi:10.1088/0026-1394/45/1/008.

[Holden-14] Holden, Norman E. (2004). "Atomic Weights and the International Committee—A Historical Review". Chemistry International. 26 (1): 4–7.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]