元素の原子量は、周期表で最もよく知られている特性の 1 つです。これは私たちが知っている質量に非常に似ていますが、原子などの非常に小さな要素に適用されます。この大きな違いには、その決定にいくつかの要因が関係します。これについては以下で説明します。
化学元素の原子量は周期表に記載されていますが、この数値には起源と説明があり、陽子と中性子が果たす役割が重要です。以下で詳しく説明していきます！
原子量とは何ですか?またそれはどのように表されますか?
原子質量は原子の質量であり、中性子の質量と陽子の質量の合計から得られます。原子量や相対原子量と混同することはできません。
原子量は統一原子量単位で表され、amu と書くことができます。周期表では文字 A で表され、ほとんどの場合、上付き文字の形式で元素記号の左側に表示されます。
原子質量単位とは何ですか?
AMU は世界標準の質量単位です。これは正式には原子量と分子を表す単位です。ダルトンまたはダーとも呼ばれます。この単位で値がどのくらいの質量を表すかを理解するには、次の比較を見てください。
- 1 amu は 1.66053886 x 10 -27 kg に等しい
- 1 g は 6.0221415 x 10 23 amu
理論的には、原子質量単位は炭素の同位体に対応する質量の 1/12 であると考えられます。これは、原子核に 6 つの陽子と同数の中性子がある場合に非常に正確な値です。
原子量はどのように適用されますか?
データとしての原子質量は、化学元素の他の特性を発見するために適用されます。たとえば、陽子の数に関連付けられた質量数から、元素が持つ中性子の数がわかります。また、実験室での計算の中でも、物質やその反応性について学ぶためにもよく利用されます。
適用された原子の質量のおかげで、分子量がわかり、化学反応の場合はモルからグラムに変換できます。申請プロセスは、この情報を使用して何を達成したいかによって異なります。
原子質量はどのようにして発見されたのでしょうか?
原子量は、昔の化学者による広範な研究を通じて発見されました。この化学的性質をめぐる歴史を理解するには、非常に人気のあるイギリスの化学者であるジョン・ダルトンによって最初に研究された原子量について話す必要があります。
この主題に関連するもう 1 つの重要な名前は、計算を通じて化学に多大な貢献をしたスウェーデン出身のヨンス ヤコブ ベルゼリウスです。
最初の科学者は 1803 年半ばに研究を行い、2 番目の科学者は 1808 年から 1826 年にかけて研究を始めました。この期間を通じて、すべての化学元素の質量は「重さの整数」であるとするプラウトの理論など、誤った理論が存在しました。 。水素の。この理論が当てはまらない例として塩素を使って反対のことを証明したのはベルゼリウスでしょう。
現在、化学元素の周期表を調べたり、インターネットで調べたりするだけで、各元素の原子量をほぼ自動的に知ることができる十分な検証済みの情報がすでにあります。
原子量はどのように計算されますか?
原子量の公式は非常に単純で、中性子と陽子の合計を使用してその値を計算するのに役立ちます。言い換えれば、原子量 = 中性 + 陽子。ただし、各同位体の質量を基準として加重測定を使用することもできます。
最も単純な式を使用した例をいくつか見てみましょう。
- 酸素:この元素には 8 個の中性子と 8 個の陽子があることがわかっています。この式を適用すると、16 u が得られます。これは、周期表に従った正確な原子量であり、15,999 u と表示される場合でも、ほとんど違いはありません。これと同じロジックに従って、他の例もあります。
- 鉄: 26 個の陽子と 29 個の中性子の合計により、その原子質量は 55.845 u であり、55 u で表される場合、その差は非常にわずかです。
- リン:周期表によれば、原子質量は 30.97 u で、陽子 (15) と中性子 (16) の合計である 31 u に非常に似ています。
したがって、これを周期表の各元素に適用できます。さらに、この論理と周期表で示される値に従うと、原子量が最も低い元素は 1.0079 u の水素であり、最も高い元素は 277 u のハッシウムであることがわかります。
原子は実際にその質量をどの原子粒子に負っているのでしょうか?
原子の中には、中性子、陽子、電子という 3 つの非常に重要な粒子があります。ただし、原子の質量に関しては、計算式に反映されているように、実際には中性子と陽子によるものです。この意味での電子の価値は、ほとんど無視できるほどです。前の例で観察したように、原子量と原子番号は異なる値を持つため、これらを明確に区別することが重要です。理論的には、原子番号は元素内の陽子の数であり、原子質量はこの数と中性子の数の合計です。似たような名前ですが、意味は全く異なります。