元素的原子质量是元素周期表中最受认可的属性之一。它与我们所知的质量非常相似,但是,它适用于极小的元素,例如原子。这个巨大的差异涉及到几个因素的决定,这就是我们下面要解释的。
化学元素的原子质量可以在元素周期表中找到,但这个数字有一个起源和一个解释,其中质子和中子所扮演的角色很重要。下面我们就为您详细讲解一下!
什么是原子质量以及它是如何表示的?
原子质量是原子的质量,由中子质量和质子质量之和得出。它不能与原子量或相对原子质量混淆。
原子质量用统一原子质量单位 表示,可写为:amu。在元素周期表中,它可以用字母A表示,在大多数情况下,它以上标的形式出现在化学元素符号的左侧。
什么是原子质量单位?
AMU 是世界标准质量单位。它是表示原子质量和分子的正式单位。也称为道尔顿或 Da。为了让您了解一个值在此单位中代表多少质量,请查看以下比较:
- 1 amu 等于 1.66053886 x 10 -27千克
- 1 g 为 6.0221415 x 10 23 amu
理论上,我们认为原子质量单位是碳同位素对应质量的1/12,当其原子核有6个质子和相同数量的中子时,这是一个非常精确的值。
如何应用原子质量?
原子质量作为一个数据被用来发现化学元素的其他性质。例如,与质子数相关的质量数可以告诉我们元素具有的中子数。它还经常用于了解物质、它们的反应性以及其他实验室计算。
由于所应用原子的质量,可以得知分子量,并在化学反应中将其从摩尔转换为克。申请流程将取决于您希望利用此信息实现什么目的。
原子质量是如何被发现的?
原子质量是过去时代的化学家通过广泛研究发现的。为了让您了解这种化学性质的历史,我们需要谈谈原子量,它是由一位非常受欢迎的英国化学家约翰·道尔顿首先研究的。
与该主题相关的另一个重要人物是乔斯·雅各布·贝泽利乌斯(Jons Jakob Berzelius),他是瑞典人,通过他的计算为化学做出了很多贡献。
第一个科学家在 1803 年中期进行了他的研究,而第二个科学家则从 1808 年到 1826 年开始。在这段时间里,存在着错误的理论,例如普劳特的理论,他说所有化学元素的质量都是“重量的整数倍” 。氢气。贝采利乌斯将用氯作为例子来证明相反的情况,而这一理论并不适用。
目前已经有足够且经过验证的信息,使我们几乎可以自动获得每种元素的原子质量,只需查找化学元素周期表或在互联网上进行一些研究即可。
原子质量是如何计算的?
原子质量的公式非常简单,它可以帮助我们使用中子和质子的总和来计算其值。换句话说,原子质量=中性+质子。然而,也可以使用加权测量,以每种同位素的质量作为参考。
让我们看一些使用最简单公式的示例:
- 氧:我们知道该元素有 8 个中子和 8 个质子。如果我们应用这个公式,就会得到 16 u,这正是元素周期表中的原子质量,当它显示为 15,999 u 时,两者之间的差别很小。按照同样的逻辑,我们还有其他例子。
- 铁:其原子质量为 55.845 u,这是由于其 26 个质子和 29 个中子的总和,当用 55 u 表示时,差异非常小。
- 磷:根据元素周期表,它的原子质量为 30.97 u,与其质子 (15) 和中子 (16) 的总和非常相似,即 31 u。
因此,我们可以将其应用于元素周期表中的每个元素。而且,如果我们遵循这个逻辑和元素周期表提供的值,我们会看到原子质量最低的元素是氢,为1.0079 u,最高的是铪,为277 u。
原子的质量实际上归功于哪些原子粒子?
原子中有三种非常重要的粒子,它们是中子、质子和电子。然而,当谈到原子的质量时,它实际上是由中子和质子决定的,正如计算公式所反映的那样。从这个意义上来说,电子的价值几乎可以忽略不计。清楚地区分原子质量和原子序数非常重要,因为正如我们在前面的示例中观察到的那样,它们具有不同的值。理论上,原子序数是元素中质子的数量,而原子质量是该数字与中子数量的总和。虽然它们的名字相似,但它们的含义却完全不同。