Le poids atomique est le poids des atomes d’un élément. La science derrière cette mesure est extrêmement complexe, et elle a beaucoup changé depuis le début des années 1800, lorsque le concept a été proposé pour la première fois. Il est également important de faire la distinction entre poids et masse : le poids atomique, également appelé masse atomique relative, reflète le poids moyen d’un seul atome d’un élément, tandis que la masse atomique fait référence au poids d’un atome spécifique.
Des manuels et des cours de sciences simples décrivent souvent le poids atomique comme le nombre de protons et de neutrons dans un élément additionné. Un élément avec deux protons et deux neutrons, par exemple, serait considéré comme ayant un poids de quatre dans ce système. Malheureusement, les neutrons pèsent en réalité plus que les protons, ce qui rend cette directive approximative un peu inexacte.
Les atomes individuels sont extrêmement petits et assez difficiles à peser seuls. Les premiers chercheurs sont arrivés à un système qui impliquait de déterminer le poids d’un élément par rapport au poids d’un autre. Plusieurs éléments de référence ont été proposés, dont l’hydrogène, les mesures actuelles étant dérivées du carbone 12, une forme stable et abondante de carbone. Une unité de masse atomique, l’unité de mesure utilisée pour arriver au poids atomique, se compose de 1/12 du poids du carbone 12.
Il y a une autre complexité à ajouter à l’équation, à savoir que la plupart des éléments existent sous la forme de plusieurs isotopes, dont chacun a une masse légèrement différente. Les mesures de la masse atomique relative reflètent en fait une moyenne des mesures prises à partir d’échantillons de tous les isotopes connus d’un élément. Dans le cas d’éléments avec seulement un ou deux isotopes connus, le poids est souvent très proche d’un nombre entier, mais dans le cas d’autres éléments, la mesure exacte peut ajouter pas mal de chiffres après la virgule.
L’Union internationale de chimie pure et appliquée publie régulièrement des listes de poids atomiques qui sont utilisées comme normes dans la communauté scientifique. Pour les calculs rapides, en particulier dans les cours d’introduction aux sciences très basiques, l’ancienne formule « protons plus neutrons » est parfois utilisée, mais dans les sciences avancées, il est important d’utiliser une mesure plus précise. Les scientifiques particulièrement pointilleux peuvent en fait prendre le temps de déterminer la masse atomique spécifique d’un élément avec lequel ils travaillent, car des variations mineures entre les isotopes peuvent faire d’énormes différences dans les expériences.