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  • 相对原子质量

    由于原子的实际质量很小,如果人们用它们的实际质量来计算的话那就非常的麻烦,例如一个氢原子的实际质量为1.674×10⁻²⁷千克,一个氧原子的质量为2.657×10⁻²⁶千克。一个碳-12原子的质量为1.993×10⁻²⁶千克。元素的相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加权平均值。元素周期表中最下面的数字为相对原子质量。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 相对原子质量 英文名: Relative atomic mass
    别称: 相对原子量 提出者: 道尔顿
    应用学科: 化学

    目录

    定义/相对原子质量 编辑

    相对原子质量是指以一个碳-12原子质量的1/12作为标准,任何一种原子的平均原子质量跟一个碳-12原子质量的1/12的比值,称为该原子的相对原子质量。原子量为质量单位,符号u,它定义为碳12原子质量的1/12。

    发展/相对原子质量 编辑

    相对原子质量相对原子质量
    原子量最早是由英国科学家道尔顿提出来的。他说“同一种元素的原子有相同的重量(weight),不同元素的原子有不同的重量。”因此atomic weight在中文里翻译成了“原子量”。但是当时由于重量和质量(mass)是相同的概念,因此虽然实际中获得的都是原子的相对质量,但仍然称作原子量。
    1803年,道尔顿用氢的原子量为1作为相对原子量的基准。
    1826年,永斯·贝采利乌斯改为氧原子量的 1/100 为基准;1860年,J.-S.斯塔建议用氧原子量的 1/16 为基准,沿用了很长时间。
    1929年,W.F.吉奥克和H.L.江斯登发现天然氧中存在着O、O、O三种同位素,它们在自然界的分布不完全均匀,因此用天然氧作为原子量基准就欠妥。后来物理学界改用O的1/16 作为原子量基准,化学界还沿用原来的基准,从此原子量出现两种标度,1940年国际原子量委员会确定以1.000275作为两种标度的换算因子:物理原子量 = 1.000275 × 化学原子量。存在两种标度必然经常引起混乱。
    1959年,在慕尼黑召开的国际纯粹暨应用物理学联合会(International Union of Pure and Applied Physics,简称IUPAP)上,德国J.H.马陶赫建议C=12.0000作为原子量基准,并提交国际纯粹与应用化学联合会考虑,后者于1960年接受这一建议。1961年,在蒙特利尔召开的国际纯粹与应用化学联合会上,正式通过这一新基准。1979年,由国际相对原子质量委员会提出原子量的定义。

    特点/相对原子质量 编辑

    当我们计算一个水分子质量是多少时,就会发现计算起来极不方便。若是计算其它更复杂的分子质量时那就更麻烦了。因此国际上规定采用相对原子质量和相对分子质量来表示原子、分子的质量关系。相对分子质量在数值上等于摩尔质量,但单位不同。相对分子质量的单位是“1” ,而摩尔质量的单位是g/mol。

    国际规定/相对原子质量 编辑

    把一个碳-12原子的质量分为12等份,(碳原子有好几种,其中有一种碳原子它的原子核中含6个质子和6个中子,加起来是12,所以把它称为碳-12。当然还有其它如碳-14等,它含有8个中子和6个质子加起为14。国际上之所以要选用碳-12而不用碳-14是因为当选用碳-12原子作标准时,其它原子的相对原子质量都接近整数,便于记忆与使用)。那每一份的质量就是:一个原子的质量/(1/12×一个碳-12原子的质量)=一个原子的质量/1.667e⁻²⁷kg。

    计算方法/相对原子质量 编辑

    (1.993e⁻²⁶)/12=1.667e⁻²⁷千克。然后再把其它某种原子的实际质量与这个数相比后所得的结果,这个结果的数值就叫做这种原子的相对原子质量。如氧原子的相对原子质量求法为:(2.657e⁻²⁶)/(1.667e⁻²⁷)=16(约),即氧原子的相对原子质量约为16,我们在计算时就采用16。这样就要简便得多。
    其它原子的相对原子质量也是按相同的方法计算的。
    相对原子质量的国际基本单位是1。
    相对原子质量的概念是以一种碳原子(原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子即C-12)的质量的1/12(约1.667e⁻²⁷kg)作为标准,其它原子的质量跟它的比值,就是这种原子的相对原子质量。
    该原子一个原子的实际质量(kg)=该原子的相对原子质量x一个碳-12原子实际质量的1/12(kg)ne。
    1mol物质的质量叫做该物质的摩尔质量,单位一般为g/mol。
    一种原子(分子,离子)的摩尔质量在数值上等于其相对原子质量(式量),但请注意:只有当该原子、分子、离子的摩尔质量的单位为g/mol时,才符合本规律
    公式
    由“原子的质量主要集中在原子核上”
    可以得到计算相对原子质量的推导公式:
    相对原子质量
    =某种原子的质量/一种碳原子质量的(1/12)
    =原子核质量+核外电子质量/[(1/12]mC
    ≈原子核质量/(1/12)mC
    =质子的质量+中子的质量/(1/12)mC
    =[质子数*一个质子的质量+中子数*一个中子的质量]/(1/12)mC
    =[质子数*(1/12)mc+中子数*(1/12)mC]/(1/12)mC
    =质子数+中子数
    注释:
    ①:质量
    ②:碳原子元素符号
    ③:质子和中子的质量大约相等,且质子的质量大约为碳原子质量的1/12,故得出此公式.
    相对原子质量≈质子数+中子数(不能作为计算公式)。
    相似算法
    相对原子质量≈质子数+中子数(不可作为公式)

    质量概念/相对原子质量 编辑

    2011年国际标准相对原子质量
    原子序数元素名称化学符号相对原子质量注脚脚注
    1
    hydrogen 
    H
    [1.007 84; 1.008 11]
    m
    2
    helium 氦
    He
    4.002 602(2)
    g r
    3
    lithium 
    Li
    [6.938; 6.997]
    m
    4
    beryllium 
    Be
    9.012 182(3)
    5
    boron 
    B
    [10.806; 10.821]
    m
    6
    carbon 
    C
    [12.0096; 12.0116]
    7
    nitrogen
    N
    [14.006 43; 14.007 28]
    8
    oxygen 氧
    O
    [15.999 03; 15.999 77]
    9
    fluorine 氟
    F
    18.998 4032(5)
    10
    neon 氖
    Ne
    20.1797(6)
    g m
    11
    sodium 
    Na
    22.989 769 28 (2)
    12
    magnesium镁
    Mg
    24.3050(6)
    13
    aluminium (aluminum) 
    Al
    26.981 538 6 (8)
    14
    silicon硅
    Si
    [28.084; 28.086]
    15
    phosphorus 磷
    P
    30.973 762(2)
    16
    sulfur 硫
    S
    [32.059; 32.076]
    17
    chlorine 氯
    Cl
    [35.446; 35.457]
    m
    18
    argon 氩
    Ar
    39.948(1)
    g r
    19
    potassium 
    K
    39.0983(1)
    20
    calcium 钙
    Ca
    40.078(4)
    g
    21
    scandium 钪
    Sc
    44.955 912(6)
    22
    titanium 钛
    Ti
    47.867(1)
    23
    vanadium 钒
    V
    50.9415(1)
    24
    chromium 
    Cr
    51.9961(6)
    25
    manganese 锰
    Mn
    54.938 045(5)
    26
    iron 铁
    Fe
    55.845(2)
    27
    cobalt 钴
    Co
    58.933 195(5)
    28
    nickel 镍
    Ni
    58.6934(4)
    r
    29
    copper 
    Cu
    63.546(3)
    r
    30
    zinc 锌
    Zn
    65.38(2)
    r
    31
    gallium 镓
    Ga
    69.723(1)
    32
    germanium 锗
    Ge
    72.63(1)
    33
    arsenic 砷
    As
    74.921 60(2)
    34
    selenium 硒
    Se
    78.96(3)
    r
    35
    bromine 溴
    Br
    79.904(1)
    36
    krypton 氪
    Kr
    83.798(2)
    g m
    37
    rubidium 铷
    Rb
    85.4678(3)
    g
    38
    strontium 锶
    Sr
    87.62(1)
    g r
    39
    yttrium 钇
    Y
    88.905 85(2)
    40
    zirconium 锆
    Zr
    91.224(2)
    g
    41
    niobium 铌
    Nb
    92.906 38(2)
    42
    molybdenum 钼
    Mo
    95.96(2)
    g
    43
    technetium* 锝
    Tc
    44
    ruthenium 钌
    Ru
    101.07(2)
    g
    45
    rhodium 铑
    Rh
    102.905 50(2)
    46
    palladium 钯
    Pd
    106.42(1)
    g
    47
    silver 银
    Ag
    107.8682(2)
    g
    48
    cadmium 镉
    Cd
    112.411(8)
    g
    49
    indium 铟
    In
    114.818(3)
    50
    tin 锡
    Sn
    118.710(7)
    g
    51
    antimony 锑
    Sb
    121.760(1)
    g
    52
    tellurium 碲
    Te
    127.60(3)
    g
    53
    iodine 碘
    I
    126.904 47(3)
    54
    xenon 氙
    Xe
    131.293(6)
    g m
    55
    caesium (Cesium) 铯
    Cs
    132.905 451 9 (2)
    56
    barium 钡
    Ba
    137.327(7)
    57
    lanthanum 镧
    La
    138.905 47(7)
    g
    58
    cerium 铈
    Ce
    140.116(1)
    g
    59
    praseodymium 镨
    Pr
    140.907 65(2)
    60
    neodymium 钕
    Nd
    144.242(3)
    g
    61
    promethium* 钷
    Pm
    62
    samarium 钐
    Sm
    150.36(2)
    g
    63
    europium 铕
    Eu
    151.964(1)
    g
    64
    gadolinium 钆
    Gd
    157.25(3)
    g
    65
    terbium 铽
    Tb
    158.925 35(2)
    66
    dysprosium 镝
    Dy
    162.500(1)
    g
    67
    holmium 钬
    Ho
    164.930 32(2)
    68
    erbium 铒
    Er
    167.259(3)
    g
    69
    thulium 铥
    Tm
    168.934 21(2)
    70
    ytterbium 镱
    Yb
    173.054(5)
    g
    71
    lutetium 镥
    Lu
    174.9668(1)
    g
    72
    hafnium 铪
    Hf
    178.49(2)
    73
    tantalum 钽
    Ta
    180.947 88(2)
    74
    tungsten 钨
    W
    183.84(1)
    75
    rhenium 铼
    Re
    186.207(1)
    76
    osmium 锇
    Os
    190.23(3)
    g
    77
    iridium 铱
    Ir
    192.217(3)
    78
    platinum 铂
    Pt
    195.084(9)
    79
    gold 金
    Au
    196.966 569(4)
    80
    mercury 汞
    Hg
    200.59(2)
    81
    thallium 铊
    Tl
    [204.382; 204.385]
    82
    lead 铅
    Pb
    207.2(1)
    g r
    83
    bismuth 铋
    Bi
    208.980 40(1)
    84
    polonium* 钋
    Po
    85
    astatine* 砹
    At
    86
    radon* 氡
    Rn
    87
    francium* 钫
    Fr
    88
    radium* 镭
    Ra
    89
    actinium* 锕
    Ac
    90
    thorium* 钍
    Th
    232.038 06(2)
    g
    91
    protactinium* 镤
    Pa
    231.035 88(2)
    92
    uranium* 铀
    U
    238.028 91(3)
    g m
    93
    neptunium* 镎
    Np
    94
    plutonium* 钚
    Pu
    95
    americium* 镅
    Am
    96
    curium* 锔
    Cm
    97
    berkelium* 锫
    Bk
    98
    californium* 锎
    Cf
    99
    einsteinium* 锿
    Es
    100
    fermium* 镄
    Fm
    101
    mendelevium* 钔
    Md
     202
    102
    nobelium* 锘
    No
    103
    lawrencium* 铹
    Lr
    104
    rutherfordium*鑪
    Rf
    105
    dubnium*钅杜
    Db
    106
    seaborgium*钅喜
    Sg
    107
    bohrium*钅波
    Bh
    108
    hassium*钅黑
    Hs
    109
    meitnerium*钅麦
    Mt
    110
    darmstadtium*鐽
    Ds
    111
    roentgenium*錀
    Rg
    112
    copernicium*鎶
    Cn
    113
    ununtrium*
    Uut
    114
    Flerovium*鈇
    Fl
    115
    ununpentium*
    Uup
    116
    Livermorium*鉝
    Lv
    118
    ununoctium*
    Uuo

    以下是翻译为中文的上表附注:
    *这些是没有稳定同位素的元素. 一个或多个已知同位素已列在“参考资料”中的“Table 3”中,并给出了合适的相对原子质量和半衰期。然而,三个元素(钍、镤、铀)有确定的特征性地表同位素成分,所以这些元素的原子量也被列入上表。

    常用原子量/相对原子质量 编辑

    通常初中和高中所用到的都是整数或最多一位小数点附下表:
    核电荷数元素名称元素符号相对原子质量
    1
    H
    1
    2
    He
    4
    6
    C
    12
    7
    N
    14
    8
    O
    16
    9
    F
    19
    10
    Ne
    20
    11
    Na
    23
    12
    Mg
    24
    13
    Al
    27
    14
    Si
    28
    15
    P
    31
    16
    S
    32
    17
    Cl
    35.5(只能写成35.5
    18
    Ar
    40
    19
    K
    39
    20
    Ca
    40
    25
    Mn
    55
    26
    Fe
    56
    29
    Cu
    63.5(可写64或63.5
    30
    Zn
    65
    47
    Ag
    108
    53
    I
    127
    56
    Ba
    137
    78
    Pt
    195
    79
    Au
    197
    80
    Hg
    201

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