原子量(3)相对原子质量(
)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。 原子量为质量单位,符号u,它定义为碳12原子质量的1/12。
(1.993e⁻²⁶)/12=1.667e⁻²⁷千克。然后再把其它某种原子的实际质量与这个数相比后所得的结果,这个结果的数值就叫做这种原子的相对原子质量。如氧原子的相对原子质量求法为:(2.657e⁻²⁶)/(1.667e⁻²⁷)=16(约),即氧原子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。
其它原子的相对原子质量也是按相同的方法计算的。
相对原子质量的国际基本单位是1。
相对原子质量的概念是以一种碳原子(原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子即C-12)的质量的1/12(约1.667e⁻²⁷kg)作为标准,其它原子的质量跟它的比值,就是这种原子的相对原子质量。
该原子一个原子的实际质量(kg)=该原子的相对原子质量x一个碳-12原子实际质量的1/12(kg)ne。
1mol物质的质量叫做该物质的摩尔质量,单位一般为g/mol。
一种原子(分子,离子)的摩尔质量在数值上等于其相对原子质量(式量),但请注意:只有当该原子、分子、离子的摩尔质量的单位为g/mol时,才符合本规律。
公式
由“原子的质量主要集中在原子核上”
可以得到计算相对原子质量的推导公式:
相对原子质量
=某种原子的质量/一种碳原子质量的(1/12)
=原子核质量+核外电子质量/[(1/12]mC
≈原子核质量/(1/12)mC
=质子的质量+中子的质量/(1/12)mC
=[质子数*一个质子的质量+中子数*一个中子的质量]/(1/12)mC
=[质子数*(1/12)mC+中子数*(1/12)mC]/(1/12)mC
=质子数+中子数
注释:
①:质量
②:碳原子元素符号
③:质子和中子的质量大约相等,且质子的质量大约为碳原子质量的1/12,故得出此公式.
相对原子质量≈质子数+中子数(不能作为计算公式)。
符号: 概念与元素氩(Ar)不能混淆。
相似算法
相对原子质量≈质子数+中子数(不可作为公式)
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”。但是当时由于重量和质量(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。
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.吉奥克和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。
原子量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。相对分子质量在数值上等于摩尔质量,但单位不同。相对分子质量的单位是“1” ,而摩尔质量的单位是g/mol。
碳原子把一个碳-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)。那每一份的质量就是:一个原子的质量/(1/12×一个碳-12原子的质量)=一个原子的质量/1.667e⁻²⁷kg。
2011年国际标准相对原子质量
原子序数 | 元素名称 | 化学符号 | 相对原子质量 | 注脚脚注 |
---|---|---|---|---|
1 |
hydrogen 氢 |
H |
[1.007 84; 1.008 11] |
m |
2 |
helium 氦 |
He |
4.002 602(2) |
g r |
3 |
lithium 锂 |
Li |
[6.938; 6.997] |
m |
4 |
beryllium 铍 |
Be |
9.012 182(3) |
|
5 |
boron 硼 |
B |
[10.806; 10.821] |
m |
6 |
carbon 碳 |
C |
[12.0096; 12.0116] |
|
7 |
nitrogen氮 |
N |
[14.006 43; 14.007 28] |
|
8 |
oxygen 氧 |
O |
[15.999 03; 15.999 77] |
|
9 |
fluorine 氟 |
F |
18.998 4032(5) |
|
10 |
neon 氖 |
Ne |
20.1797(6) |
g m |
11 |
sodium 钠 |
Na |
22.989 769 28 (2) |
|
12 |
magnesium镁 |
Mg |
24.3050(6) |
|
13 |
aluminium (aluminum) 铝 |
Al |
26.981 538 6 (8) |
|
14 |
silicon硅 |
Si |
[28.084; 28.086] |
|
15 |
phosphorus 磷 |
P |
30.973 762(2) |
|
16 |
sulfur 硫 |
S |
[32.059; 32.076] |
|
17 |
chlorine 氯 |
Cl |
[35.446; 35.457] |
m |
18 |
argon 氩 |
Ar |
39.948(1) |
g r |
19 |
potassium 钾 |
K |
39.0983(1) |
|
20 |
calcium 钙 |
Ca |
40.078(4) |
g |
21 |
scandium 钪 |
Sc |
44.955 912(6) |
|
22 |
titanium 钛 |
Ti |
47.867(1) |
|
23 |
vanadium 钒 |
V |
50.9415(1) |
|
24 |
chromium 铬 |
Cr |
51.9961(6) |
|
25 |
manganese 锰 |
Mn |
54.938 045(5) |
|
26 |
iron 铁 |
Fe |
55.845(2) |
|
27 |
cobalt 钴 |
Co |
58.933 195(5) |
|
28 |
nickel 镍 |
Ni |
58.6934(4) |
r |
29 |
copper 铜 |
Cu |
63.546(3) |
r |
30 |
zinc 锌 |
Zn |
65.38(2) |
r |
31 |
gallium 镓 |
Ga |
69.723(1) |
|
32 |
germanium 锗 |
Ge |
72.63(1) |
|
33 |
arsenic 砷 |
As |
74.921 60(2) |
|
34 |
selenium 硒 |
Se |
78.96(3) |
r |
35 |
bromine 溴 |
Br |
79.904(1) |
|
36 |
krypton 氪 |
Kr |
83.798(2) |
g m |
37 |
rubidium 铷 |
Rb |
85.4678(3) |
g |
38 |
strontium 锶 |
Sr |
87.62(1) |
g r |
39 |
yttrium 钇 |
Y |
88.905 85(2) |
|
40 |
zirconium 锆 |
Zr |
91.224(2) |
g |
41 |
niobium 铌 |
Nb |
92.906 38(2) |
|
42 |
molybdenum 钼 |
Mo |
95.96(2) |
g |
43 |
technetium* 锝 |
Tc |
||
44 |
ruthenium 钌 |
Ru |
101.07(2) |
g |
45 |
rhodium 铑 |
Rh |
102.905 50(2) |
|
46 |
palladium 钯 |
Pd |
106.42(1) |
g |
47 |
silver 银 |
Ag |
107.8682(2) |
g |
48 |
cadmium 镉 |
Cd |
112.411(8) |
g |
49 |
indium 铟 |
In |
114.818(3) |
|
50 |
tin 锡 |
Sn |
118.710(7) |
g |
51 |
antimony 锑 |
Sb |
121.760(1) |
g |
52 |
tellurium 碲 |
Te |
127.60(3) |
g |
53 |
iodine 碘 |
I |
126.904 47(3) |
|
54 |
xenon 氙 |
Xe |
131.293(6) |
g m |
55 |
caesium (Cesium) 铯 |
Cs |
132.905 451 9 (2) |
|
56 |
barium 钡 |
Ba |
137.327(7) |
|
57 |
lanthanum 镧 |
La |
138.905 47(7) |
g |
58 |
cerium 铈 |
Ce |
140.116(1) |
g |
59 |
praseodymium 镨 |
Pr |
140.907 65(2) |
|
60 |
neodymium 钕 |
Nd |
144.242(3) |
g |
61 |
promethium* 钷 |
Pm |
||
62 |
samarium 钐 |
Sm |
150.36(2) |
g |
63 |
europium 铕 |
Eu |
151.964(1) |
g |
64 |
gadolinium 钆 |
Gd |
157.25(3) |
g |
65 |
terbium 铽 |
Tb |
158.925 35(2) |
|
66 |
dysprosium 镝 |
Dy |
162.500(1) |
g |
67 |
holmium 钬 |
Ho |
164.930 32(2) |
|
68 |
erbium 铒 |
Er |
167.259(3) |
g |
69 |
thulium 铥 |
Tm |
168.934 21(2) |
|
70 |
ytterbium 镱 |
Yb |
173.054(5) |
g |
71 |
lutetium 镥 |
Lu |
174.9668(1) |
g |
72 |
hafnium 铪 |
Hf |
178.49(2) |
|
73 |
tantalum 钽 |
Ta |
180.947 88(2) |
|
74 |
tungsten 钨 |
W |
183.84(1) |
|
75 |
rhenium 铼 |
Re |
186.207(1) |
|
76 |
osmium 锇 |
Os |
190.23(3) |
g |
77 |
iridium 铱 |
Ir |
192.217(3) |
|
78 |
platinum 铂 |
Pt |
195.084(9) |
|
79 |
gold 金 |
Au |
196.966 569(4) |
|
80 |
mercury 汞 |
Hg |
200.59(2) |
|
81 |
thallium 铊 |
Tl |
[204.382; 204.385] |
|
82 |
lead 铅 |
Pb |
207.2(1) |
g r |
83 |
bismuth 铋 |
Bi |
208.980 40(1) |
|
84 |
polonium* 钋 |
Po |
||
85 |
astatine* 砹 |
At |
||
86 |
radon* 氡 |
Rn |
||
87 |
francium* 钫 |
Fr |
||
88 |
radium* 镭 |
Ra |
||
89 |
actinium* 锕 |
Ac |
||
90 |
thorium* 钍 |
Th |
232.038 06(2) |
g |
91 |
protactinium* 镤 |
Pa |
231.035 88(2) |
|
92 |
uranium* 铀 |
U |
238.028 91(3) |
g m |
93 |
neptunium* 镎 |
Np |
||
94 |
plutonium* 钚 |
Pu |
||
95 |
americium* 镅 |
Am |
||
96 |
curium* 锔 |
Cm |
||
97 |
berkelium* 锫 |
Bk |
||
98 |
californium* 锎 |
Cf |
||
99 |
einsteinium* 锿 |
Es |
||
100 |
fermium* 镄 |
Fm |
||
101 |
mendelevium* 钔 |
Md |
202 | |
102 |
nobelium* 锘 |
No |
||
103 |
lawrencium* 铹 |
Lr |
||
104 |
rutherfordium*鑪 |
Rf |
||
105 |
dubnium*钅杜 |
Db |
||
106 |
seaborgium*钅喜 |
Sg |
||
107 |
bohrium*钅波 |
Bh |
||
108 |
hassium*钅黑 |
Hs |
||
109 |
meitnerium*钅麦 |
Mt |
||
110 |
darmstadtium*鐽 |
Ds |
||
111 |
roentgenium*錀 |
Rg |
||
112 |
copernicium*鎶 |
Cn |
||
113 |
ununtrium* |
Uut |
||
114 |
Flerovium*鈇 |
Fl |
||
115 |
ununpentium* |
Uup |
||
116 |
Livermorium*鉝 |
Lv |
||
118 |
ununoctium* |
Uuo |
以下是翻译为中文的上表附注:
*这些是没有稳定同位素的元素. 一个或多个已知同位素已列在“参考资料”中的“Table 3”中,并给出了合适的相对原子质量和半衰期。然而,三个元素(钍、镤、铀)有确定的特征性地表同位素成分,所以这些元素的原子量也被列入上表。
原子序数 | 元素名称 | 化学符号 | 相对原子质量 | 注脚脚注 |
---|---|---|---|---|
1 |
hydrogen 氢 |
H |
[1.007 84; 1.008 11] |
m |
2 |
helium 氦 |
He |
4.002 602(2) |
g r |
3 |
lithium 锂 |
Li |
[6.938; 6.997] |
m |
4 |
beryllium 铍 |
Be |
9.012 182(3) |
|
5 |
boron 硼 |
B |
[10.806; 10.821] |
m |
6 |
carbon 碳 |
C |
[12.0096; 12.0116] |
|
7 |
nitrogen氮 |
N |
[14.006 43; 14.007 28] |
|
8 |
oxygen 氧 |
O |
[15.999 03; 15.999 77] |
|
9 |
fluorine 氟 |
F |
18.998 4032(5) |
|
10 |
neon 氖 |
Ne |
20.1797(6) |
g m |
11 |
sodium 钠 |
Na |
22.989 769 28 (2) |
|
12 |
magnesium镁 |
Mg |
24.3050(6) |
|
13 |
aluminium (aluminum) 铝 |
Al |
26.981 538 6 (8) |
|
14 |
silicon硅 |
Si |
[28.084; 28.086] |
|
15 |
phosphorus 磷 |
P |
30.973 762(2) |
|
16 |
sulfur 硫 |
S |
[32.059; 32.076] |
|
17 |
chlorine 氯 |
Cl |
[35.446; 35.457] |
m |
18 |
argon 氩 |
Ar |
39.948(1) |
g r |
19 |
potassium 钾 |
K |
39.0983(1) |
|
20 |
calcium 钙 |
Ca |
40.078(4) |
g |
21 |
scandium 钪 |
Sc |
44.955 912(6) |
|
22 |
titanium 钛 |
Ti |
47.867(1) |
|
23 |
vanadium 钒 |
V |
50.9415(1) |
|
24 |
chromium 铬 |
Cr |
51.9961(6) |
|
25 |
manganese 锰 |
Mn |
54.938 045(5) |
|
26 |
iron 铁 |
Fe |
55.845(2) |
|
27 |
cobalt 钴 |
Co |
58.933 195(5) |
|
28 |
nickel 镍 |
Ni |
58.6934(4) |
r |
29 |
copper 铜 |
Cu |
63.546(3) |
r |
30 |
zinc 锌 |
Zn |
65.38(2) |
r |
31 |
gallium 镓 |
Ga |
69.723(1) |
|
32 |
germanium 锗 |
Ge |
72.63(1) |
|
33 |
arsenic 砷 |
As |
74.921 60(2) |
|
34 |
selenium 硒 |
Se |
78.96(3) |
r |
35 |
bromine 溴 |
Br |
79.904(1) |
|
36 |
krypton 氪 |
Kr |
83.798(2) |
g m |
37 |
rubidium 铷 |
Rb |
85.4678(3) |
g |
38 |
strontium 锶 |
Sr |
87.62(1) |
g r |
39 |
yttrium 钇 |
Y |
88.905 85(2) |
|
40 |
zirconium 锆 |
Zr |
91.224(2) |
g |
41 |
niobium 铌 |
Nb |
92.906 38(2) |
|
42 |
molybdenum 钼 |
Mo |
95.96(2) |
g |
43 |
technetium* 锝 |
Tc |
||
44 |
ruthenium 钌 |
Ru |
101.07(2) |
g |
45 |
rhodium 铑 |
Rh |
102.905 50(2) |
|
46 |
palladium 钯 |
Pd |
106.42(1) |
g |
47 |
silver 银 |
Ag |
107.8682(2) |
g |
48 |
cadmium 镉 |
Cd |
112.411(8) |
g |
49 |
indium 铟 |
In |
114.818(3) |
|
50 |
tin 锡 |
Sn |
118.710(7) |
g |
51 |
antimony 锑 |
Sb |
121.760(1) |
g |
52 |
tellurium 碲 |
Te |
127.60(3) |
g |
53 |
iodine 碘 |
I |
126.904 47(3) |
|
54 |
xenon 氙 |
Xe |
131.293(6) |
g m |
55 |
caesium (Cesium) 铯 |
Cs |
132.905 451 9 (2) |
|
56 |
barium 钡 |
Ba |
137.327(7) |
|
57 |
lanthanum 镧 |
La |
138.905 47(7) |
g |
58 |
cerium 铈 |
Ce |
140.116(1) |
g |
59 |
praseodymium 镨 |
Pr |
140.907 65(2) |
|
60 |
neodymium 钕 |
Nd |
144.242(3) |
g |
61 |
promethium* 钷 |
Pm |
||
62 |
samarium 钐 |
Sm |
150.36(2) |
g |
63 |
europium 铕 |
Eu |
151.964(1) |
g |
64 |
gadolinium 钆 |
Gd |
157.25(3) |
g |
65 |
terbium 铽 |
Tb |
158.925 35(2) |
|
66 |
dysprosium 镝 |
Dy |
162.500(1) |
g |
67 |
holmium 钬 |
Ho |
164.930 32(2) |
|
68 |
erbium 铒 |
Er |
167.259(3) |
g |
69 |
thulium 铥 |
Tm |
168.934 21(2) |
|
70 |
ytterbium 镱 |
Yb |
173.054(5) |
g |
71 |
lutetium 镥 |
Lu |
174.9668(1) |
g |
72 |
hafnium 铪 |
Hf |
178.49(2) |
|
73 |
tantalum 钽 |
Ta |
180.947 88(2) |
|
74 |
tungsten 钨 |
W |
183.84(1) |
|
75 |
rhenium 铼 |
Re |
186.207(1) |
|
76 |
osmium 锇 |
Os |
190.23(3) |
g |
77 |
iridium 铱 |
Ir |
192.217(3) |
|
78 |
platinum 铂 |
Pt |
195.084(9) |
|
79 |
gold 金 |
Au |
196.966 569(4) |
|
80 |
mercury 汞 |
Hg |
200.59(2) |
|
81 |
thallium 铊 |
Tl |
[204.382; 204.385] |
|
82 |
lead 铅 |
Pb |
207.2(1) |
g r |
83 |
bismuth 铋 |
Bi |
208.980 40(1) |
|
84 |
polonium* 钋 |
Po |
||
85 |
astatine* 砹 |
At |
||
86 |
radon* 氡 |
Rn |
||
87 |
francium* 钫 |
Fr |
||
88 |
radium* 镭 |
Ra |
||
89 |
actinium* 锕 |
Ac |
||
90 |
thorium* 钍 |
Th |
232.038 06(2) |
g |
91 |
protactinium* 镤 |
Pa |
231.035 88(2) |
|
92 |
uranium* 铀 |
U |
238.028 91(3) |
g m |
93 |
neptunium* 镎 |
Np |
||
94 |
plutonium* 钚 |
Pu |
||
95 |
americium* 镅 |
Am |
||
96 |
curium* 锔 |
Cm |
||
97 |
berkelium* 锫 |
Bk |
||
98 |
californium* 锎 |
Cf |
||
99 |
einsteinium* 锿 |
Es |
||
100 |
fermium* 镄 |
Fm |
||
101 |
mendelevium* 钔 |
Md |
202 | |
102 |
nobelium* 锘 |
No |
||
103 |
lawrencium* 铹 |
Lr |
||
104 |
rutherfordium*鑪 |
Rf |
||
105 |
dubnium*钅杜 |
Db |
||
106 |
seaborgium*钅喜 |
Sg |
||
107 |
bohrium*钅波 |
Bh |
||
108 |
hassium*钅黑 |
Hs |
||
109 |
meitnerium*钅麦 |
Mt |
||
110 |
darmstadtium*鐽 |
Ds |
||
111 |
roentgenium*錀 |
Rg |
||
112 |
copernicium*鎶 |
Cn |
||
113 |
ununtrium* |
Uut |
||
114 |
Flerovium*鈇 |
Fl |
||
115 |
ununpentium* |
Uup |
||
116 |
Livermorium*鉝 |
Lv |
||
118 |
ununoctium* |
Uuo |
通常初中和高中所用到的都是整数或最多一位小数点附下表:
核电荷数 | 元素名称 | 元素符号 | 相对原子质量 |
---|---|---|---|
1 |
氢 |
H |
1 |
2 |
氦 |
He |
4 |
6 |
碳 |
C |
12 |
7 |
氮 |
N |
14 |
8 |
氧 |
O |
16 |
9 |
氟 |
F |
19 |
10 |
氖 |
Ne |
20 |
11 |
钠 |
Na |
23 |
12 |
镁 |
Mg |
24 |
13 |
铝 |
Al |
27 |
14 |
硅 |
Si |
28 |
15 |
磷 |
P |
31 |
16 |
硫 |
S |
32 |
17 |
氯 |
Cl |
35.5(只能写成35.5) |
18 |
氩 |
Ar |
40 |
19 |
钾 |
K |
39 |
20 |
钙 |
Ca |
40 |
25 |
锰 |
Mn |
55 |
26 |
铁 |
Fe |
56 |
29 |
铜 |
Cu |
63.5(可写64或63.5) |
30 |
锌 |
Zn |
65 |
47 |
银 |
Ag |
108 |
53 |
碘 |
I |
127 |
56 |
钡 |
Ba |
137 |
78 |
铂 |
Pt |
195 |
79 |
金 |
Au |
197 |
80 |
汞 |
Hg |
201 |
核电荷数 | 元素名称 | 元素符号 | 相对原子质量 |
---|---|---|---|
1 |
氢 |
H |
1 |
2 |
氦 |
He |
4 |
6 |
碳 |
C |
12 |
7 |
氮 |
N |
14 |
8 |
氧 |
O |
16 |
9 |
氟 |
F |
19 |
10 |
氖 |
Ne |
20 |
11 |
钠 |
Na |
23 |
12 |
镁 |
Mg |
24 |
13 |
铝 |
Al |
27 |
14 |
硅 |
Si |
28 |
15 |
磷 |
P |
31 |
16 |
硫 |
S |
32 |
17 |
氯 |
Cl |
35.5(只能写成35.5) |
18 |
氩 |
Ar |
40 |
19 |
钾 |
K |
39 |
20 |
钙 |
Ca |
40 |
25 |
锰 |
Mn |
55 |
26 |
铁 |
Fe |
56 |
29 |
铜 |
Cu |
63.5(可写64或63.5) |
30 |
锌 |
Zn |
65 |
47 |
银 |
Ag |
108 |
53 |
碘 |
I |
127 |
56 |
钡 |
Ba |
137 |
78 |
铂 |
Pt |
195 |
79 |
金 |
Au |
197 |
80 |
汞 |
Hg |
201 |