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原子量 艺术效果图

中文名称 : 相对原子质量

应用学科 : 化学

别       称 : 相对原子量

原子量 (英語: atomic weight ),即相对原子质量。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[1]

发展由来

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[2]

最终定义

相对原子质量(Ar)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。

特点

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[3]

国际规定

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)[4]

计算方法

其它某种原子的实际质量除以0.1661×10⁻²⁶kg所得的数值就叫做这种原子的相对原子质量。如氧-16的相对原子质量为:(2.657×10⁻²⁶)/(0.1661×10⁻²⁶)=16(约),即氧-16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。

相似算法

相对原子质量≈质子数+中子数[5](不可作为公式)

视频

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第十四讲 原子与道尔顿
国家新课程标准优秀课例:相对原子质量
「初三化学」为什么相对原子质量≈质子数+中子数?

参考文献

  1. 相对原子量,OSGeo中国,2016-10-24
  2. 相对原子质量介绍,化学自习室
  3. 初中化学相对原子质量知识点,101教育,2018-10-18
  4. 相对分子质量,仪器网
  5. 相对原子质量≈质子数+中子数,道客巴巴