Nomor massa (simbol A, dari kata Jerman Atomgewicht (berat atom), juga disebut
Nomor massa atom atau
Nomor nukleon, adalah jumlah total proton dan neutron (bersama-sama dikenal sebagai nukleon) dalam inti atom. Ini menentukan
massa atomik dari atom. Karena proton dan neutron keduanya adalah barion, bilangan
massa A identik dengan bilangan barion B pada nukleus pada seluruh atom atau ion. Jumlah
massa berbeda untuk setiap isotop unsur kimia yang berbeda. Ini tidak sama dengan
Nomor atom (Z) yang menunjukkan jumlah proton dalam nukleus, dan dengan demikian secara unik mengidentifikasi suatu unsur. Oleh karena itu, selisih perbedaan antara jumlah
massa dengan
Nomor atom akan memberikan jumlah neutron (N) dalam nukleus adalah:
N
=
A
−
Z
{\displaystyle N=A-Z}
.
Nomor massa ditulis setelah nama elemen atau sebagai superskrip ah
Nomor massa: 126C. Ini secara teknis redundan, karena setiap elemen didefinisikan oleh
Nomor atomnya, sehingga sering dihilangkan.
Perubahan jumlah massa dalam peluruhan radioaktif
Berbagai jenis peluruhan radioaktif ditandai oleh perubahan jumlah
massa serta
Nomor atom, menurut hukum perpindahan radioaktif dari Fajans dan Soddy. Sebagai contoh, uranium-238 biasanya meluruh dengan peluruhan alfa, di mana nukleus akan kehilangan dua neutron dan dua proton dalam bentuk partikel alfa. Jadi jumlah atom dan jumlah neutron masing-masing berkurang 2 (Z: 92 → 90, N: 146 → 144), sehingga jumlah
massa berkurang 4 (A = 238 → 234); hasilnya adalah atom thorium-234 dan partikel alfa (42He2+):
Di sisi lain, karbon-14 meluruh secara alami dengan peluruhan beta radioaktif, di mana satu neutron ditransformasikan menjadi proton dengan emisi elektron dan anti-neutrino. Dengan demikian
Nomor atom meningkat sebesar 1 (Z: 6 → 7) dan jumlah
massa tetap sama (A = 14), sementara jumlah neutron berkurang sebesar 1 (N: 8 → 7). Atom yang dihasilkan adalah nitrogen-14, dengan tujuh proton dan tujuh neutron:
Jenis lain peluruhan radioaktif tanpa perubahan jumlah
massa adalah dengan menggunakan emisi sinar gamma dari isomer nuklir atau keadaan tereksitasi yang tergetasi dari inti atom. Karena semua proton dan neutron dalam nukleus tidak berubah dalam proses ini, jumlah
massa juga tidak berubah.
Nomor massa memberikan perkiraan
massa isotop yang diukur dalam satuan
massa atom (u). Untuk 12C,
massa isotop persis 12, karena satuan
massa atom didefinisikan sebagai 1/12 dari
massa 12C. Untuk isotop lain,
massa isotop biasanya dalam 0,1u kali jumlah
massa. Sebagai contoh, 35Cl (17 proton dan 18 neutron) memiliki jumlah
massa 35 dan
massa isotop 34.96885. Perbedaan antara jumlah
massa atom dan
massa isotopnya dikenal sebagai
massa berlebih. Kelebihan
massa tidak boleh disamakan dengan cacat
massa yang merupakan perbedaan antara
massa atom dan partikel penyusunnya (yaitu proton, neutron, dan elektron ).
Ada dua alasan untuk cacat/kelebihan
massa :
Neutron sedikit lebih berat dari proton. Ini meningkatkan
massa inti dengan lebih banyak neutron daripada proton relatif terhadap skala satuan
massa atom berdasarkan 12C dengan jumlah proton dan neutron yang sama.
Energi pengikat nuklir bervariasi antara inti. Sebuah nukleus dengan energi ikat yang lebih besar memiliki energi total yang lebih rendah, dan karenanya
massa yang lebih rendah menurut hubungan kesetaraan
massa-energi Einstein E = mc2. Untuk 35Cl,
massa isotopnya kurang dari 35, sehingga ini harus menjadi faktor dominan.
massa atom relatif dari suatu unsur
Jumlah
massa juga tidak boleh disamakan dengan berat atom standar (juga disebut
massa atom relatif) suatu elemen, yang merupakan rasio
massa atom rata-rata dari berbagai isotop elemen tersebut (dibobot berdasarkan kelimpahan) terhadap satuan
massa atom terpadu. Berat atom adalah
massa aktual (dibuat relatif, cth. rasio), sedangkan bilangan
massa adalah bilangan yang dihitung (dan karenanya bilangan bulat).
Rata-rata beratnya bisa sangat berbeda dari nilai bilangan hampir-bulat untuk
massa isotop individu. Sebagai contoh, ada dua isotop utama klorin: klorin-35 dan klorin-37. Dalam setiap sampel klorin tertentu, yang belum mengalami pemisahan
massa ada sekitar 75% atom klorin-35 dan hanya 25% atom klorin-37. Ini memberi klorin
massa atom relatif ~35,5 (sebenarnya 35,4527g/mol).
Selain itu,
massa rata-rata tertimbang dapat mendekati bilangan bulat, tetapi pada saat yang sama tidak sesuai dengan
massa isotop alami. Sebagai contoh, bromin hanya memiliki dua isotop stabil, 79Br dan 81Br, secara alami hadir dalam fraksi yang kira-kira sama, yang mengarah pada
massa atom standar bromin yang mendekati 80 (79,904g/mol), meskipun isotop
80Br dengan
massa seperti itu tidak stabil.
Lihat pula
massa atom relatif
Nomor atom
Referensi
Bacaan lanjutan
Bishop, Mark. "The Structure of Matter and Chemical Elements (ch. 3)". An Introduction to Chemistry. Chiral Publishing. hlm. 93. ISBN 978-0-9778105-4-3. Diakses tanggal 2008-07-08.