相対原子質量、別名原子量
相対原子質量の説明
相対原子質量は、元素の原子の平均質量を表す無次元量であり、炭素12の質量を基準としてスケーリングされる。この尺度は、元素の異なる同位体の存在とそれらの自然存在量を考慮したものです。異なる原子の質量を比較する標準的な方法を提供する。
原子質量単位（amu）
原子質量単位は、原子または分子スケールで質量を定量化する標準質量単位である。1amuは炭素12原子の質量の12分の1と定義される。
相対原子質量の測定方法
相対原子質量の測定にはいくつかのステップがあります：
- 同位体の同定：同位体の識別：元素の異なる同位体とそれぞれの質量を決定する。
- 天然存在量：天然に存在する試料に含まれる各同位体の割合を評価する。
- 計算：各同位体の質量に天然存在量を掛け合わせ、結果を合計して相対原子質量を求める。
2つの安定同位体を持つ塩素を考えよう：塩素-35と塩素-37。
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同位体 |
質量(amu) |
天然存在量 (%) |
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塩素35 |
34.968853 |
75.76 |
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塩素-37 |
36.965903 |
24.24 |
相対原子質量= (34.968853 × 0.7576) + (36.965903 × 0.2424)
相対原子質量≈ 26.504 + 8.964
相対原子質量≈ 35.468 amu
標準原子質量との関係
標準原子質量は、元素の同位体の質量の加重平均であり、天然存在量に基づく。相対原子質量と本質的に同義であるが、正確な科学的文脈で使用されることが多い。
質量数との関係
質量数は原子核に含まれる陽子と中性子の総数である。相対原子質量とは異なり、質量数は常に整数であり、各同位体に固有の値である。
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測定 |
定義 |
使用法 |
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相対原子質量 |
炭素12に対する原子の平均質量 |
化学における比較分析 |
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標準原子質量 |
同位体存在量に基づく加重平均質量 |
正確な科学的測定 |
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質量数 |
原子核内の陽子と中性子の総数 |
特定の同位体の識別 |
詳しくはスタンフォード・アドバンスト・マテリアルズ（SAM）をご覧ください。
よくある質問
相対原子質量と絶対原子質量の違いは何ですか？
相対原子質量は原子の質量を炭素12と比較した無次元量であり、絶対原子質量は原子質量単位（amu）で測定されます。
同位体の違いは相対原子質量にどのような影響を与えますか？
同位体によって質量や天然存在量が異なり、相対原子質量を構成する加重平均に影響します。
なぜ炭素12が相対原子質量の標準として使われているのですか？
炭素12は安定で、便利な原子質量を持っており、広く入手可能であるため、原子質量測定の理想的な基準点となっています。
相対原子質量は時間とともに変化するのですか？
同位体の天然存在量は通常変化しないため、標準的な条件下では元素の相対原子質量は一定です。
相対原子質量は化学式でどのように使われるのですか？
化学者が反応物や生成物の量をモル単位で計算することができ、化学方程式の平衡計算が容易になります。
