nguyên tử khối là khối lượng của một nguyên tử tính bằng đơn vị nào

Hình minh họa nguyên vẹn tử lithi-7: 3 proton, 4 neutron, và 3 electron (electron rung rinh ~14300 lượng phân tử nhân). Nó với lượng là 7,016 u. Đồng vị khan hiếm Lithi-6 (khối lượng 6.015 u) chỉ mất 3 neutron, thực hiện hạn chế nguyên vẹn tử khối khoảng của lithi xuống còn 6,941.

Nguyên tử khối (ma) là lượng của một nguyên vẹn tử. Đơn vị của chính nó là đơn vị chức năng lượng nguyên vẹn tử (u) hoặc đơn vị chức năng carbon (đvC) được quy ước là một đơn vị chức năng carbon thì vì thế 112 lượng một nguyên vẹn tử carbon-12, ở hiện trạng ngủ.[1] Với nguyên vẹn tử, proton và neutron của phân tử nhân rung rinh đa số lượng, và nguyên vẹn tử khối tính vì thế u có mức giá trị ngay sát thông qua số khối của nguyên vẹn tử cơ.

Khi phân chia nguyên vẹn tử khối mang đến đơn vị chức năng, hoặc dalton (Da), muốn tạo trở thành một tỉ số, nguyên vẹn tử khối phát triển thành một đại lượng ko loại nguyên vẹn gọi là khối lượng đồng vị tương đối (xem phần dưới). Vì thế lượng của một nguyên vẹn tử carbon-12 là 12 u (hay 12 Da), tuy nhiên lượng đồng vị kha khá của một nguyên vẹn tử carbon-12 đơn thuần 12.

Bạn đang xem: nguyên tử khối là khối lượng của một nguyên tử tính bằng đơn vị nào

Nguyên tử khối hoặc lượng đồng vị kha khá chỉ lượng của một phân tử độc nhất, bởi vậy nên bị buộc ràng vì thế đồng vị chắc chắn của một thành phần. Đại lượng ko loại nguyên vẹn lượng nguyên vẹn tử chuẩn chỉnh chỉ độ quý hiếm khoảng của những độ quý hiếm nguyên vẹn tử khối của những đồng vị hoặc bắt gặp nhập đương nhiên nhập một hình mẫu thành phần. Do cơ, độ quý hiếm của nguyên vẹn tử khối thông thường có không ít chữ số với nghĩa rộng lớn lượng nguyên vẹn tử chuẩn chỉnh. Khối lượng nguyên vẹn tử chuẩn chỉnh tương quan cho tới nguyên vẹn tử khối qua loa sự phổ cập của những đồng vị nhập một thành phần. Giá trị của chính nó thông thường xấp xỉ nguyên vẹn tử khối của đồng vị phổ cập nhất, chứ không hề cần là vì thế sự khác lạ khi thực hiện tròn trặn.

Nguyên tử khối của nguyên vẹn tử, ion, hoặc phân tử nhân nguyên vẹn tử nhỏ rộng lớn một ít đối với tổng lượng của những proton, neutron và electron cấu trở thành nên nó, vì thế với sự mất mặt non lượng kể từ tích điện link (do E = mc2).[2]

Khối lượng đồng vị tương đối[sửa | sửa mã nguồn]

Khối lượng đồng vị tương đối (tính hóa học của một nguyên vẹn tử duy nhất) tránh việc lầm lẫn với lượng nguyên vẹn tử kha khá (còn gọi là trọng lượng nguyên vẹn tử) là khoảng của những độ quý hiếm của không ít nguyên vẹn tử nhập một hình mẫu thành phần chất hóa học. Khối lượng đồng vị kha khá tương tự với nguyên vẹn tử khối, chỉ khác

Khối lượng đồng vị kha khá tương tự với nguyên vẹn tử khối và có mức giá trị đại số vì thế trúng nguyên vẹn tử khối, với nguyên vẹn tử khối dùng đơn vị chức năng lượng nguyên vẹn tử. Sự khác lạ độc nhất là lượng đồng vị kha khá là 1 trong những số lượng đơn thuần tuy nhiên không tồn tại đơn vị chức năng. Vì nó chỉ tỉ lệ thành phần của lượng nguyên vẹn tử với xài chuẩn chỉnh là nguyên vẹn tử carbon-12, và kể từ "tương đối" chỉ tỉ tương đối đối với carbon-12.

Với lượng của carbon-12 là 12, lượng đồng vị kha khá lúc đó được xem là lượng của một đồng vị (một nuclit bất kỳ) khi tuy nhiên độ quý hiếm này được đối với lượng của carbon-12. Một những tương tự, lượng đồng vị kha khá của một đồng vị hoặc nuclit là lượng của đồng vị đối với 1/12 lượng của một nguyên vẹn tử carbon-12.

Ví dụ, lượng đồng vị kha khá của một nguyên vẹn tử carbon-12 vì thế trúng 12, còn nguyên vẹn tử khối của một nguyên vẹn tử carbon-12 vì thế trúng 12 đơn vị chức năng carbon hoặc 12 u. Bên cạnh đó, nguyên vẹn tử khối của một nguyên vẹn tử carbon-12 hoàn toàn có thể được màn biểu diễn nhập bất kì đơn vị chức năng lượng nào: ví dụ, nguyên vẹn tử khối của một nguyên vẹn tử carbon-12 vào thời gian 1.998467052 × 10−26 kilogam.

Không nuclit này trừ carbon-12 có mức giá trị lượng đồng vị kha khá là một trong những nguyên vẹn. Cũng tương tự như tình huống nguyên tử khối khi màn biểu diễn vì thế u, độ quý hiếm lượng nguyên vẹn tử khoảng của những nuclit không giống carbon-12 chỉ ngay sát vì thế một trong những nguyên vẹn. Như vậy sẽ tiến hành phân tích rộng lớn sau đây.

Các đại lượng liên quan[sửa | sửa mã nguồn]

Nguyên tử khối và lượng đồng vị kha khá đôi lúc bị lầm lẫn hoặc người sử dụng thay cho mang đến lượng nguyên vẹn tử chuẩn chỉnh và lượng nguyên vẹn tử kha khá. Tuy nhiên, lượng nguyên vẹn tử kha khá và lượng nguyên vẹn tử chuẩn chỉnh màn biểu diễn độ quý hiếm khoảng (có trọng số chỉ số lượng) của những nguyên vẹn tử với nhập hình mẫu thành phần, ko cần của nuclit đơn lẻ. Vì thế, lượng nguyên vẹn tử kha khá và lượng nguyên vẹn tử chuẩn chỉnh thông thường có mức giá trị không giống Nguyên tử khối và lượng đồng vị kha khá, và bọn chúng cũng hoàn toàn có thể với đơn vị chức năng không giống nguyên vẹn tử khối.

Nguyên tử khối (hay lượng đồng vị tuyệt đối) được khái niệm là lượng của một nguyên vẹn tử độc nhất, tức chỉ hoàn toàn có thể là 1 trong những đồng vị (nuclit), chứ không hề cần là độ quý hiếm khoảng như lượng nguyên vẹn tử kha khá và lượng nguyên vẹn tử chuẩn chỉnh. Vì thế, nhập lý thuyết, nguyên vẹn tử khối hoặc lượng đồng vị kha khá của từng đồng vị hoặc nuclit của một thành phần chất hóa học hoàn toàn có thể được đo lường vô cùng đúng mực, vì thế từng loại mẫu nuclit tiếp tục như là trọn vẹn những hình mẫu không giống với nằm trong hiện trạng tích điện. Ví dụ, từng nguyên vẹn tử oxi-16 sẽ sở hữu được nguyên vẹn tử khối (hay lượng đồng vị tương đối) vì thế với toàn bộ nguyên vẹn tử oxi-16.

Trong tình huống những thành phần chỉ tồn tại một đồng vị nhập đương nhiên (các thành phần đơn nuclit) hoặc một đồng vị hầu hết, sự chênh chếch đằm thắm nguyên vẹn tử khối của đồng vị phổ cập nhất và lượng nguyên vẹn tử kha khá (hay chuẩn) hoàn toàn có thể vô cùng nhỏ hoặc vì thế ko, và ko tác động cho tới phần rộng lớn đo lường. Tuy nhiên, hoàn toàn có thể tồn bên trên sai chếch và đôi lúc cần được xét từng nguyên vẹn tử đơn lẻ của những thành phần tuy nhiên ko cần đơn nuclit.

Với những thành phần với nhiều hơn thế một đồng vị phổ cập, sự chênh chếch đằm thắm lượng nguyên vẹn tử kha khá và lượng đồng vị kha khá của đồng vị phổ cập nhất, hoàn toàn có thể lên đến mức rộng lớn 0.5 đơn vị chức năng (như tình huống của clo với lượng nguyên vẹn tử chuẩn chỉnh và lượng nguyên vẹn tử kha khá vào thời gian 35.45). Nguyên tử khối (khối lượng đồng vị tương đối) của một đồng vị khan hiếm hoàn toàn có thể chênh chếch với lượng nguyên vẹn tử chuẩn chỉnh hoặc lượng nguyên vẹn tử kha khá cho tới vài ba đơn vị chức năng lượng.

Nguyên tử khối tính theo gót đơn vị chức năng carbon (có độ quý hiếm vì thế lượng nguyên vẹn tử chuẩn) luôn luôn ngay sát vì thế một trong những nguyên vẹn tuy nhiên ko lúc nào có mức giá trị nguyên vẹn (trừ carbon-12) vì thế nhị nguyên nhân chính:

  • proton và neutron với lượng không giống nhau, và những nuclit không giống nhau với tỉ lệ thành phần proton và neutron không giống nhau.
  • nguyên tử khối bị hạn chế cho tới một nấc này cơ, vì thế tích điện link phân tử nhẩn.

Tỉ lệ đằm thắm nguyên vẹn tử khối và số khối (số phân tử nhập nhân) ở trong tầm kể từ 0.99884 với 56Fe và 1.00782505 với 1H.

Xem thêm: lời bài hát tình đầu

Bất kì sự hao hụt lượng này vì thế tích điện link phân tử nhân chỉ chiếm khoảng chừng một trong những phần nhỏ (bé rộng lớn 1%) đối với tổng lượng những nucleon tự tại. So với lượng khoảng của từng nucleon nhập carbon-12, là 1 trong những nguyên vẹn tử với link kha khá mạnh, hao hụt lượng chỉ là 1 trong những phần nhỏ của một đơn vị chức năng carbon. Do proton và neutron tự tại với lượng không giống nhau vô cùng không nhiều (khoảng 0.0014 u), thực hiện tròn trặn lượng đồng vị kha khá, hoặc nguyên vẹn tử khối của ngẫu nhiên nuclit này (tính theo gót đơn vị chức năng carbon) luôn luôn mang đến tao số phân tử nhập nhân, hoặc số khối. Thêm nhập cơ, số neutron hoàn toàn có thể được xem bằng phương pháp trừ số khối mang đến số proton (số hiệu nguyên vẹn tử) với nhập phân tử nhân.

Hao hụt khối lượng[sửa | sửa mã nguồn]

Năng lượng link bên trên từng nucleon của một trong những đồng vị phổ cập. Một biểu thiết bị tỉ lệ thành phần của số khối và nguyên vẹn tử khối tiếp tục tương tự động đàng này.

Độ chênh chếch của tỉ số đằm thắm nguyên vẹn tử khối và số khối và 1 thay cho đổi: là số dương với hydro-1, rồi hạn chế dần dần cho tới khi đạt vô cùng đái bên trên heli-4. Đồng vị của lithi, beryli, và bo với link ko chặt vì thế heli, vật chứng là tỉ số của bọn chúng tăng dần dần.

Đến carbon, tỉ số đằm thắm nguyên vẹn tử khối (tính theo gót đơn vị chức năng carbon) và số khối vì thế trúng 1. Sau carbon nó hạ xuống thấp rộng lớn 1 cho tới khi đạt vô cùng đái bên trên sắt-56 (sắt-58 và niken-62 có mức giá trị cao hơn nữa vô cùng ít), rồi tăng dần dần với những đồng vị nặng trĩu rộng lớn và số khối tăng dần dần. Như vậy là vì phân hoạnh phân tử nhân nhập thành phần nặng trĩu rộng lớn zirconi lan tích điện, và phân hoạnh nhập thành phần nhẹ nhõm rộng lớn niobi cần thiết tích điện. Mặt không giống, phản xạ thích hợp hoạnh đằm thắm nhị nguyên vẹn tử của một thành phần nhẹ nhõm rộng lớn scandi (trừ heli) tạo ra tích điện, còn nhiệt độ hoạnh thành phần nặng trĩu rộng lớn calci cần thiết tích điện. Sự nhiệt độ hoạnh của nhị nguyên vẹn tử He-4 muốn tạo rời khỏi beryli-8 cần thiết hỗ trợ tích điện, và nguyên vẹn tử beryli tiếp tục nhanh gọn lẹ vỡ tung ra lại. He-4 hoàn toàn có thể phản xạ với triti (H-3) hoặc He-3, và những quy trình này vẫn ra mắt nhập tổ hợp phân tử nhân Big Bang. Sự tạo hình của những thành phần với nhiều hơn thế bảy nucleon cần thiết phản xạ thích hợp hoạnh đằm thắm thân phụ nguyên vẹn tử He-4 nhập quy trình thân phụ alpha, bỏ lỡ lithi, beryli và bo muốn tạo rời khỏi carbon.

Sau đấy là tỉ số đằm thắm nguyên vẹn tử khối và số khối của một trong những nguyên vẹn tố:

Nuclit Tỉ số nguyên vẹn tử khối với số khối
1H 1.00782505
2H 1.0070508885
3H 1.0053497592
3He 1.0053431064
4He 1.0006508135
6Li 1.0025204658
12C 1
14N 1.0002195718
16O 0.9996821637
56Fe 0.9988381696
210Po 0.9999184462
232Th 1.0001640315
238U 1.0002133958

Đo đạc[sửa | sửa mã nguồn]

Việc đo lường và đối chiếu lượng của nguyên vẹn tử được tiến hành vì thế cách thức khối phổ.

Chuyển đổi[sửa | sửa mã nguồn]

Đơn vị chuẩn chỉnh được sử dụng nhập khoa học tập nhằm đo lượng hóa học là mol (ký hiệu: mol), được khái niệm xấp xỉ là lượng hóa học chứa chấp số nguyên vẹn tử hoặc phân tử thông qua số nguyên vẹn tử với nhập 12 gam carbon-12. Số nguyên vẹn tử với nhập một mol hóa học gọi là số Avogadro, có mức giá trị khoảng tầm 6.022 × 1023.

Một mol hóa học luôn luôn với lượng ngay sát vì thế khối lượng nguyên vẹn tử chuẩn hoặc khối lượng mol của hóa học đó; tuy vậy, điều này sẽ không nhất thiết trúng với nguyên tử khối tùy nằm trong nhập số đồng vị của thành phần cơ tồn bên trên nhập đương nhiên. Ví dụ, lượng nguyên vẹn tử chuẩn chỉnh của Fe là 55.847 g/mol, vậy nên một mol Fe phổ cập bên trên Trái Đất với lượng là 55.847 grams. Nguyên tử khối của đồng vị 56Fe là 55.935 u và một mol nguyên vẹn tử 56Fe sẽ sở hữu được lượng 55.935 g, tuy nhiên lượng 56Fe nguyên vẹn hóa học như vậy trước đó chưa từng được nhìn thấy (hay tạo ra ra) bên trên Trái Đất. Tuy nhiên, với 22 thành phần đơn nuclit chỉ tồn tại một đồng vị được nhìn thấy nhập đương nhiên (như fluor, natri, nhôm và phosphor) và với những thành phần này, lượng nguyên vẹn tử chuẩn chỉnh và nguyên vẹn tử khối có mức giá trị cân nhau. Do cơ, những hình mẫu demo của những thành phần này hoàn toàn có thể dùng để làm chuẩn chỉnh tham ô chiếu mang đến một trong những độ quý hiếm nguyên vẹn tử khối chắc chắn.

Công thức nhằm quy đổi đằm thắm đơn vị chức năng lượng nguyên vẹn tử và gam theo gót IUPAC cho 1 nguyên vẹn tử là:

trong cơ là hằng số Avogadro.

Phân tử khối[sửa | sửa mã nguồn]

Có thể vận dụng khái niệm tương tự động cho những phân tử. Khối lượng phân tử của một thích hợp hóa học hoàn toàn có thể được xem bằng phương pháp nằm trong nguyên vẹn tử khối của những nguyên vẹn tử cấu trở thành nên nó (nuclit). Khối lượng mol của một thích hợp hóa học hoàn toàn có thể được xem bằng phương pháp nằm trong lượng nguyên vẹn tử kha khá của những thành phần với nhập công thức chất hóa học của chính nó. Trong cả nhị tình huống, cần được xét cả số chuyến những nguyên vẹn tử xuất hiện tại, và nhân nguyên vẹn tử khối mang đến bội số cơ.

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Các ngôi nhà khoa học tập thứ nhất xác lập được lượng nguyên vẹn tử kha khá là John Dalton và Thomas Thomson đằm thắm 1803 và 1805 và Jöns Jakob Berzelius đằm thắm 1808 và 1826. Khối lượng nguyên vẹn tử kha khá lúc đầu được khái niệm đối với lượng của thành phần nhẹ nhõm nhất, hydro, được xem là một.00, và trong mỗi năm 1820 fake thuyết Prout nhận định rằng lượng nguyên vẹn tử của toàn bộ thành phần là 1 trong những bội số của lượng nguyên vẹn tử hydro. Tuy nhiên, Berzelius sớm minh chứng rằng điều này là sai, và với một trong những thành phần như clo, lượng nguyên vẹn tử kha khá vào thời gian 35.5, ở gần như là tại chính giữa nhị bội số nguyên vẹn của lượng hydro. Dù vậy, trong tương lai, điều này được minh chứng là vì láo lếu thích hợp của không ít đồng vị, còn nguyên vẹn tử khối của đồng vị nguyên vẹn hóa học, hoặc nuclit, là bội số của lượng hydro với sai số trong tầm 1%.

Trong thập kỷ 1860, Stanislao Cannizzaro đầy đủ lượng nguyên vẹn tử kha khá bằng phương pháp người sử dụng quyết định luật Avogadro (đặc biệt là bên trên Hội nghị Karlsruhe năm 1860). Ông thể hiện một quyết định luật nhằm xác lập lượng nguyên vẹn tử kha khá của những nguyên vẹn tố: lượng hóa học không giống nhau của và một thành phần chứa chấp trong mỗi phân tử không giống nhau là những bội số nguyên vẹn của trọng lượng nguyên vẹn tử và xác lập lượng nguyên vẹn tử và phân tử kha khá qua loa việc đối chiếu tỷ lệ khá của một láo lếu thích hợp khí chứa chấp phân tử của một hoặc nhiều thành phần cần thiết đo lường.[3]

Xem thêm: tính thể tích hình tròn

Trong thế kỉ trăng tròn, trước trong năm 1960 những ngôi nhà chất hóa học và vật lý cơ dùng nhị thang đo nguyên vẹn tử khối không giống nhau. Các ngôi nhà chất hóa học người sử dụng "đơn vị nguyên vẹn tử khối" (amu) sao mang đến láo lếu thích hợp đương nhiên những đồng vị của oxi với lượng nguyên vẹn tử là 16, trong lúc những ngôi nhà vật lý cơ gán số lượng 16 thực hiện nguyên vẹn tử khối của đồng vị oxi phổ cập nhất (16O, bao gồm 8 proton và 8 neutron). Tuy nhiên, vì thế oxi-17 và oxi-18 cũng có thể có nhập đương nhiên, điều này kéo theo nhị thang đo không giống nhau mang đến lượng nguyên vẹn tử. Thang đo thống nhất dựa vào carbon-12, 12C, thỏa mãn nhu cầu nhu yếu của những ngôi nhà vật lý cơ về thang đo dựa trên một đồng vị độc nhất, trong lúc vẫn có mức giá trị ngay sát vì thế thang đo của những ngôi nhà chất hóa học.

Cụm kể từ trọng lượng nguyên vẹn tử đang được dần dần bị loại bỏ quăng quật và thay cho thế vì thế khối lượng nguyên vẹn tử tương đối, nhập hầu như tình huống. Sự thay cho thay đổi thuật ngữ này còn có xuất xứ kể từ trong năm 1960 và làm ra rời khỏi nhiều tranh giành cãi nhập xã hội khoa học tập, và vì thế việc dùng đơn vị chức năng lượng nguyên vẹn tử và chủ ý rằng "weight" với phần ko thích hợp. Một số người vẫn ham muốn lưu giữ cụm kể từ "trọng lượng nguyên vẹn tử" với nguyên vẹn nhân đó là cụm kể từ "trọng lượng nguyên vẹn tử" vẫn được người nhập ngành nắm rõ, còn cụm kể từ "khối lượng nguyên vẹn tử" và đã được dùng và cụm kể từ "khối lượng nguyên vẹn tử tương đối" hoàn toàn có thể bị lầm lẫn với khối lượng đồng vị tương đối (khối lượng của một nguyên vẹn tử của một nuclit, đối với 1/12 lượng một nguyên vẹn tử carbon-12; coi phần trên).

Năm 1979, nhằm giải quyết và xử lý xích míc, cụm kể từ "khối lượng nguyên vẹn tử tương đối" được xem là đồng nghĩa tương quan mang đến trọng lượng nguyên vẹn tử. Hai mươi năm tiếp theo trật tự của bọn chúng đã biết thành hòn đảo ngược, và "khối lượng nguyên vẹn tử tương đối" phát triển thành cụm kể từ rất được quan tâm. Tuy nhiên, cụm kể từ "khối lượng nguyên vẹn tử chuẩn" (chỉ lượng nguyên vẹn tử của những hình mẫu demo được chuẩn chỉnh hóa) vẫn được không thay đổi.[4]

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

  • Số nguyên vẹn tử
  • Đơn vị lượng nguyên vẹn tử
  • Đồng vị
  • Địa hóa đồng vị
  • Khối lượng phân tử
  • Jean Stas
  • John Dalton

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

  • Khối lượng nguyên vẹn tử kha khá và bộ phận đồng vị của toàn bộ nguyên vẹn tố-Viện Tiêu chuẩn chỉnh và Kĩ thuật Quốc gia
  • Đánh giá bán lượng nguyên vẹn tử AME2016 Lưu trữ 2019-01-11 bên trên Wayback Machine kể từ Trung tâm tài liệu phân tử nhân quốc gia