NOMOR MASSA: APA ITU DAN BAGAIMANA MENDAPATKANNYA (DENGAN CONTOH) - FISIK - 2025

Nomor massa atau nomor massa atom adalah penjumlahan dari jumlah proton dan jumlah neutron di dalam nukleus. Partikel-partikel ini ditunjuk secara bergantian dengan nama nukleon, oleh karena itu nomor massa mewakili jumlah mereka.

Misalkan N adalah jumlah neutron yang ada dan Z adalah jumlah proton, jika kita sebut A sebagai nomor massa, maka:

A = N + Z

Gambar 1. Jari-jari memiliki nomor massa A = 226, meluruh menjadi radon dengan A = 222, dan memancarkan inti helium A = 4. Sumber: Wikimedia Commons. PerOX

Contoh nomor massa

Berikut beberapa contoh nomor massa untuk elemen terkenal:

Hidrogen

Atom hidrogen yang paling stabil dan melimpah juga yang paling sederhana: 1 proton dan satu elektron. Karena inti hidrogen tidak memiliki neutron, memang benar bahwa A = Z = 1.

Oksigen

Inti oksigen memiliki 8 neutron dan 8 proton, oleh karena itu A = 16.

Karbon

Kehidupan di Bumi didasarkan pada kimiawi karbon, atom ringan dengan 6 proton pada intinya ditambah 6 neutron, jadi A = 6 + 6 = 12.

Uranium

Unsur ini, jauh lebih berat dari yang sebelumnya, terkenal dengan sifat radioaktifnya. Inti uranium memiliki 92 proton dan 146 neutron. Maka nomor massanya adalah A = 92 + 146 = 238.

Bagaimana cara mendapatkan nomor massa?

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, nomor massa A suatu unsur selalu sesuai dengan jumlah jumlah proton dan jumlah neutron yang terkandung di dalam inti atom. Itu juga bilangan bulat, tapi … adakah aturan tentang hubungan antara dua kuantitas?

Mari kita lihat: semua elemen yang disebutkan di atas adalah cahaya, kecuali uranium. Atom hidrogen, seperti yang kami katakan, adalah yang paling sederhana. Ia tidak memiliki neutron, setidaknya dalam versi yang paling melimpah, dan dalam oksigen dan karbon, terdapat jumlah proton dan neutron yang sama.

Itu juga terjadi dengan unsur-unsur ringan lainnya, seperti nitrogen, gas lain yang sangat penting bagi kehidupan, yang memiliki 7 proton dan 7 neutron. Namun, ketika inti menjadi lebih kompleks dan atom menjadi lebih berat, jumlah neutron meningkat dengan laju yang berbeda.

Berbeda dengan unsur-unsur ringan, uranium, dengan 92 proton, memiliki kira-kira 1½ kali jumlah neutron: 1½ x 92 = 1,5 x 92 = 138.

Seperti yang Anda lihat, itu cukup dekat dengan 146, jumlah neutron yang dimilikinya.

Gambar 2. Kurva stabilitas. Sumber: F. Zapata.

Semua ini terbukti dalam kurva pada Gambar 2. Ini adalah grafik N versus Z, yang dikenal sebagai kurva stabilitas nuklir. Di sana Anda dapat melihat bagaimana atom cahaya memiliki jumlah proton yang sama dengan neutron, dan bagaimana dari Z = 20 jumlah neutron bertambah.

Dengan cara ini atom besar menjadi lebih stabil, karena kelebihan neutron mengurangi tolakan elektrostatis antara proton.

Notasi untuk atom

Sebuah notasi yang sangat berguna yang dengan cepat menjelaskan jenis atom adalah sebagai berikut: simbol unsur dan nomor atom dan massa masing-masing dituliskan seperti yang ditunjukkan di bawah ini dalam diagram ini:

Gambar 3. Notasi atom. Sumber: F. Zapata.

Dalam notasi ini, atom pada contoh sebelumnya adalah:

Terkadang notasi lain yang lebih nyaman digunakan, di mana hanya simbol unsur dan nomor massa yang digunakan untuk menunjukkan atom, tanpa nomor atom. Dengan cara ini, ¹² ₆ C ditulis sebagai karbon-12, ¹⁶ ₈ O akan menjadi oksigen-16, dan seterusnya untuk setiap elemen.

Isotop

Jumlah proton dalam inti menentukan sifat unsur tersebut. Misalnya, setiap atom yang nukleusnya mengandung 29 proton adalah atom tembaga, apa pun yang terjadi.

Misalkan atom tembaga kehilangan elektron karena alasan apa pun, itu tetap tembaga. Namun sekarang ini adalah atom terionisasi.

Lebih sulit bagi inti atom untuk mendapatkan atau kehilangan proton, tetapi di alam, hal itu dapat terjadi. Misalnya, di dalam bintang-bintang, unsur-unsur yang lebih berat secara kontinyu terbentuk dari unsur-unsur ringan, karena inti bintang berperilaku seperti reaktor fusi.

Dan di sini, di Bumi, ada fenomena peluruhan radioaktif, di mana beberapa atom yang tidak stabil mengeluarkan nukleon dan mengeluarkan energi, berubah menjadi elemen lain.

Terakhir, ada kemungkinan bahwa atom dari suatu unsur memiliki nomor massa yang berbeda, dalam hal ini adalah isotop.

Contoh yang baik adalah karbon-14 atau radiokarbon yang terkenal, yang digunakan untuk menentukan usia benda-benda arkeologi dan sebagai pelacak biokimia. Ini adalah karbon yang sama, dengan sifat kimia yang identik, tetapi dengan dua neutron ekstra.

Karbon-14 kurang melimpah dari karbon-12, isotop stabil, dan juga radioaktif. Ini berarti bahwa seiring waktu ia meluruh, memancarkan energi dan partikel hingga menjadi unsur yang stabil, yang dalam hal ini adalah nitrogen.

Isotop karbon

Karbon ada di alam sebagai campuran beberapa isotop, yang paling melimpah di antaranya adalah ¹² ₆ C atau karbon-12 yang disebutkan di atas . Dan selain karbon-14 ada ¹³ ₆ C dengan tambahan neutron.

Ini biasa terjadi di alam, misalnya 10 isotop stabil diketahui dari timah. Sebaliknya, berilium dan natrium hanya satu isotop yang diketahui.

Setiap isotop, baik alami maupun buatan, memiliki kecepatan transformasi yang berbeda. Dengan cara yang sama, dimungkinkan untuk membuat isotop buatan di laboratorium, yang umumnya tidak stabil dan secara radioaktif membusuk dalam waktu yang sangat singkat dalam sepersekian detik, sementara yang lain membutuhkan waktu lebih lama, selama umur Bumi atau lebih lama.

Tabel isotop alami karbon

Isotop karbon	Nomor atom Z	Nomor massa A.	Kelimpahan%
12 6 C	6	12	98.89
13 6 C	6	13	1.11
14 6 C	6	14	Jejak

Contoh yang Berhasil

- Contoh 1

Apa perbedaan antara ¹³ ₇ N dan ¹⁴ ₇ N?

Balasan

Keduanya adalah atom nitrogen, karena nomor atomnya 7. Namun, salah satu isotop, yang memiliki A = 13, memiliki satu neutron lebih sedikit, sedangkan ¹⁴ ₇ N adalah isotop yang paling melimpah.

- Contoh 2

Berapa banyak neutron yang ada dalam inti atom merkuri, dilambangkan sebagai ²⁰¹ ₈₀ Hg?

Balasan

Karena A = 201 dan Z = 80, dan juga mengetahui bahwa:

A = Z + N

N = A - Z = 201 - 80 = 121

Dan disimpulkan bahwa atom merkuri memiliki 121 neutron.

Referensi

1. Connor, N. Apa itu Nukleon - Struktur Inti Atom - Definisi. Diperoleh dari: periodic-table.org.
2. Knight, R. 2017. Fisika untuk Ilmuwan dan Teknik: Pendekatan Strategi. Pearson.
3. Sears, Zemansky. 2016. Fisika Universitas dengan Fisika Modern. 14. Ed. Volume 2.
4. Tippens, P. 2011. Fisika: Konsep dan Aplikasi. Edisi ke-7. McGraw Hill.
5. Wikipedia. Nomor Massa. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org.