中心的なコンセプト
この記事では、原子量に寄与するさまざまな事柄について学びます。原子を構成するものと、原子質量を決定する方法。
他の記事で取り上げられているトピック
- 同位体とは何ですか?
- 同位体の存在量と平均原子量
- 重量パーセントの計算
- モル質量の計算方法と求め方
原子質量数の概要
どの元素の原子にも一定量の陽子が含まれています。原子核内の陽子は、元素を要素たらしめます。元。 1 つの陽子を持つすべての原子は水素原子です。化学では、原子内の陽子の量を原子番号と呼びます。これは通常、文字「Z」で示されます。原子は通常、陽子、中性子、電子で構成されますが、一般に電子は非常に小さいため、元素の質量を占めるのは陽子と中性子だけです。陽子の数、Z 、中性子の数は質量数を構成し、文字Aで示されます。 。これは原子の質量数を計算するために使用されます。
質量数 (A) =陽子 + 中性子
未知の元素に含まれる中性子の数がわかっていれば (通常は周期表から計算します)、いつでも陽子の数を計算できます。また、元素内で陽子が異なることは決してないため、未知の元素の正体を解明することができます。
元素鉄 (Fe) の例を見てください。鉄には 26 個の陽子があり、次の式を使用すると
質量数 =陽子 + 中性子
Fe の原子核には約 30 個の中性子があることがわかりました。
同位体
原子量を完全に理解するには、まず同位体を理解する必要があります。以前に原子核内の陽子の数を測ることはできないと学んだので、 同じ元素のままであるかどうかは異なりますが、中性子の数は科学者が同位体として知られるものを発見することができました。フレデリック・ソディとアーネスト・ラザフォードは、一部の元素が同様の化学的性質を示すものの、原子量がわずかに異なることを発見し、これが同位体の発見につながりました。
同位体は、単に同じ元素の原子であり、同じ数の陽子（同じ化学的性質を持つことを意味します）を持ちますが、中性子の数が異なります。中性子は、陽子と同様の重さを持つ亜原子粒子ですが、電荷を持っていません。元素の同位体は同じ数の陽子を持っているため、同じ原子番号 Z を共有します。 、および周期表の同じ位置にあります。
覚えておいていただきたいのは電子の数です。 元素の化学的挙動を決定するものです。同じ元素の同位体の電子の配置は変わりません。
豊かさのパーセント
存在率は、特定の元素のサンプル中の同位体の割合を指します。それ ほとんどの元素は、異なる質量を持つ複数の同位体の混合物として存在することを覚えておくことが重要です。存在量パーセントは、その元素の自然発生における各同位体の実際の存在量を表すのに役立ちます。
原子量 (原子量とも呼ばれる) は、元素のさまざまな質量の単なる平均です。この数値の単位は通常、amu または u です。元素の 1 つの同位体の原子質量は、その同位体の亜原子粒子、つまり陽子、中性子、電子 (通常は無視できる質量) の合計です。
それぞれの原子質量 (元素の下にある数値) は、その元素の各同位体の質量の加重平均にすぎません。これらの各同位体の存在割合は本質的に異なるため、元素の全体の原子量を計算するための特定の式が存在します。
原子質量 =(同位体 1 x 存在量 1) + (同位体 2 x 存在量 2) +……
この式では、「同位体」は特定の同位体の質量であり、存在量は自然界におけるその同位体の存在量の割合またはパーセントです。
カーボン-12
炭素 12 は炭素の特定の同位体であり、他の元素の原子量を決定する際に非常に重要です。 アム は炭素 12 原子の質量の 12 分の 1 として定義されます。
炭素 12 原子は、正確に 12 amu であるため、非常に重要です。 。これにより、科学者は他の原子や分子の質量を測定するための標準を得ることができます。この標準として炭素 12 を使用することが選択されたのは、炭素 12 が化学的に安定しており、その原子量が整数値であるためです。
