原子量
原子质量(符号:ma)是指一种化学元素的单个原子的质量,它包括构成原子的3个亚原子粒子的质量:质子、中子和电子。它包括构成原子的3个亚原子粒子的质量:质子、中子和电子。
原子质量可以用克来表示。但是,由于每个原子的质量都非常小,这并没有什么用处。相反,原子质量用统一原子质量单位(单位符号:u)表示。1个原子质量单位被定义为单个碳-12原子质量的1/12。1个u的值是1.660 539 066 60(50)×10-27千克。
一个碳-12原子的质量是12 u,由于电子很轻,我们可以说一个碳-12原子的质量是由6个质子和6个中子组成的。由于质子和中子的质量几乎完全相同,所以我们可以说质子和中子的质量大约都是1 u。因此,我们可以通过计算原子核中质子数和中子数的总和,得到一个原子质量单位的粗略值,这就是所谓的质量数。原子的原子质量通常在质量数的0.1u以内。
原子的质子数决定了它是什么元素。然而,自然界中的大多数元素都是由中子数不同的原子组成的。具有一定中子数的元素原子称为同位素。例如,氯元素有两种常见的同位素:氯-35和氯-37。氯的两种同位素都有17个质子,但氯-37有20个中子,比氯-35多2个中子,而氯-35有18个中子。每种同位素都有自己的原子质量,称为同位素质量。就氯而言,氯-35的质量约为35u,氯-37的质量约为37u。
如上所述,要注意原子的原子质量与原子的质量数不同。原子的质量数(符号:A)是原子核中质子数和中子数之和。质量数永远是没有单位的整数。另外,相对同位素质量不等于同位素质量,相对原子质量(也叫原子量)不等于原子质量。
相对同位素质量是指同位素的质量相对于碳-12原子质量的1/12。换句话说,相对同位素质量告诉你一个元素的同位素比一个碳-12原子的二分之一重的次数。相对同位素质量中的"相对"一词就是指这种相对于碳-12的比例。相对同位素质量与同位素质量相似,只要同位素质量用原子质量单位表示,其数值就与同位素质量完全相同。然而,与同位素质量不同,相对同位素质量值没有单位。
与相对同位素质量一样,相对原子质量(符号:Ar)是一个没有单位的比率。相对原子质量是指某一样品中某一元素每个原子的平均质量与一个碳-12原子质量的1/12之比。我们通过计算相对同位素质量的丰度加权平均值来求出某元素样品的相对原子质量。例如,继续上面的氯的例子,如果一个氯的样品中有75%的氯-35和25%的氯-37。
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- 相对原子质量
- 质量数
- 原子质量单位
问题和答案
问:什么是原子质量?答:原子质量(符号:ma)是一种化学元素的单个原子的质量。它包括构成原子的3个亚原子粒子的质量:质子、中子和电子。
问:原子质量是如何表示的?
答:原子质量可以用克来表示,但它通常用统一的原子质量单位(单位符号:u)来表示。1个原子质量单位被定义为单个碳-12原子质量的1/12。
问:一个碳-12原子的质量是多少?
答:一个碳-12原子的质量是12u。
问:什么决定了一个原子是什么元素?
答:一个原子的质子数决定了它是什么元素。
问:什么是同位素?
答:自然界中的大多数元素由具有不同中子数的原子组成。具有一定数量中子的元素原子被称为同位素。
问:原子质量和质量数的区别是什么?
答:原子质量通常在质量数的0.1u以内,质量数表示原子核中存在的质子和中子的总数,不含任何单位。