Studiando la chimica da diversi testi (Gillespie e Kots-Purcell) abbiamo notato su questi testi una poca chiarezza su come, tramite la convenzione chimica del 1961 (o 59), si sia pervenuti ad un accordo sulla determinazione della massa atomica degli elementi sulla base del carbonio 12. Quando dico poca chiarezza mi riferisco alla non precisa corrispondenza di cifre riguardanti il peso del carbonio che è un pò più di 12 (12.01). Devo intendere questa mancata corrispondenza un effetto di una qualche media fra gli isotopi del carbonio o no? Ad aumentare questa confusione ho trovato un libro per istituti industriali dove persino il peso atomico del carbonio 12 è 12.01.

Il peso atomico di un
elemento è un numero convenzionale, privo di dimensioni,
che stabilisce quante volte l’elemento in questione
pesa di più rispetto ad una massa presa come
riferimento.

Inizialmente il chimico
britannico John Dalton (1766-1844) ritenne fosse
opportuno prendere a riferimento la massa dell’atomo
di idrogeno (l’atomo più piccolo) ponendola pari ad
1 ed esprimendo in relazione ad essa tutti i pesi atomici
degli altri atomi.

Successivamente, con il
progredire delle determinazioni chimiche e con
l’aumentare degli elementi noti, si incontrarono
delle difficoltà nel calcolo dei pesi atomici a causa
del fatto che l’idrogeno, non combinandosi con tutti
gli elementi, non permette confronti diretti. A questo
punto si preferì usare l’atomo di ossigeno ponendo
il suo peso atomico pari a 16.

Ulteriore passo in
avanti fu compiuto quando l’utilizzo di tecniche
quali la spettrometria di massa permise determinazioni
sempre più accurate dei pesi atomici. Qualunque sia la
tecnica usata però non è mai venuto meno il principio
di esprimere il peso atomico degli elementi prendendone
uno a riferimento: a questo punto si constatò che si
potevano ottenere migliori determinazioni sperimentali
usando come riferimento l’atomo di carbonio.

L’attuale scala dei
pesi atomi prende quindi a riferimento l’isotopo ¹²C
e pone il suo peso atomico pari a 12. Tutti i pesi
atomici degli altri elementi sono stati calcolati
sperimentalmente rapportandoli all’isotopo ¹²C.

E’ evidente che in
questa determinazione di pesi atomici il numero
risultante sarà una media pesata dei vari isotopi
presenti. Per esempio in natura il carbonio è costituito
da due isotopi stabili: per il 98,89% è costituito
dall’isotopo ¹²C di peso atomico 12 (per
convenzione) e per l’ 1,11% dall’isotopo ¹³C
di peso atomico 13,0033 (per determinazione
sperimentale). In definitiva il peso atomico del Carbonio
è dato da:

(98,89 / 100) * 12 +
(1,11 / 100) * 13,0033 = 12,0111 .