原子量と原子質量の違い

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原子量と原子量は化学用語が似ているため、学生はよく混同します。この記事では、この混乱が完全に解消されるように、いくつかのツールを提供します。

それぞれの概念が何を意味するのかを見てみましょう。

原子質量

原子質量は、原子に存在する陽子と中性子の総数として定義できますが、その定義は完全に正確ではありません。理想は電子の質量も持つことであることを覚えておくことが重要です。ただし、言及されている電子の質量は非常に小さいため、通常、計算では無視されます。

原子質量単位はダルトンです。この単位は「Da」で表されます。ダルトンは、原子の質量を示すために使用される標準単位です。元素ごとに陽子と中性子の数が異なるため、元素の原子質量は異なります。

ここで、相対同位体質量の意味を調べてみましょう。原子質量が絶対質量であることを確立しました。一方、相対同位体質量は無次元数です。つまり、単位がありません。

この単位の欠如は、炭素 12 基準のスケーリング関係を使用した結果です。また、「相対同位体質量」という概念の「相対」という言葉は、炭素 12 標準に対するこのスケールを指していることに注意してください。

この情報に基づいて、相対同位体質量は、最終値を炭素 12 の質量でスケーリングしたときの特定の同位体の質量であると言えます。同じ線に沿って、つまり、相対同位体質量は同位体の質量は、炭素 12 原子の質量の 1/12 に対するその同位体の質量です。

周期表で原子質量を視覚化する方法

これで、原子質量と相対原子質量の意味がわかりました。次の重要なステップは、原子量と原子質量と原子質量数の違いを学ぶことです。しかし、周期表で元素の原子番号、原子記号、原子質量を見つける方法を学ぶ前に。

それをよりよく理解するために、次の画像を残します。

周期表上の元素の原子質量。 — 画像クレジット: OpenStax CNX Biology から変更されたカーンアカデミー

原子量とは？

1961 年以来、原子量の標準単位は、炭素 12 同位体の原子質量の 1/12 です。ただし、同じ元素に複数の同位体が存在する場合があります。これは、原子量を計算する場合、さまざまな同位体の質量を考慮することが重要であり、さまざまな同位体の割合も変化する可能性があることを意味します。

このため、原子量を計算するときは、同位体の相対存在量と同位体の質量の値に留意することが重要です。原子量は「相対原子質量」とも呼ばれます。また、化学元素の原子の平均質量と特定のパターンとの関係として定義することもできます。同位体は、同じ化学元素の異なる原子質量数を持つ 2 つ以上の種の原子の 1 つと呼ばれることもあります。

現在、原子量も原子質量単位で測定されています。この単位はしばしば UMA と略されますが、ダルトンとも呼ばれます。原子質量と分子質量の違いについて説明する前に、この概念の歴史を簡単に見てみましょう。

ダルトン家の歴史

ジョン・ダルトンは、水素原子に 1 の値を割り当てる必要があると提案した最初の科学者でした。この値は、彼の原子量スケールの基礎と考えられていました。

その後、数十年にわたって、原子核の重さは中性酸素原子の質量の 1/18 に基づくスケールで説明されました。化学原子量単位は、物理原子質量単位の 1.000272 倍でした。この混乱の時代は、原子量と原子核の質量の単位として炭素の質量の 1/12 が受け入れられた後、1961 年にようやく終焉を迎えました。