原子质量

更新时间:2022-07-06

原子质量,指整个中性原子的质量,为原子核质量与等电量的核外电子质量之和,在国际单位制中以千克(kg)为质量单位。原子质量分为绝对原子质量和相对原子质量绝对质量指的是1个原子的实际质量,也可以叫做原子的绝对质量。相对原子质量是原子的相对质量,即以一种碳原子(原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子,这种碳原子可简单地用12C表示)质量的十二分之一作为标准,其他原子的实际质量跟它相比较,所得的数值,就是该种原子的相对原子质量。

基本信息

中文名原子质量
外文名Atomic mass
类别物理术语
范围微观
相关概念相对原子质量
质量单位千克
铁原子质量9.288×10-26kg
学科化学

原子质量单位

为准确计量微小分子的重量,国际通用是采用一个原子的质量单位为基准,定义为碳12元素原子质量的1/12为一个原子质量单位

原子质量单位(amu或u)有时称统一原子质量单位,或道尔顿(Dalton,Da,D)是用来衡量原子或分子质量的单位,它被定义为碳12原子质量的1/12。

1u=1/NA克=1/(1000NA)千克(NA为阿伏伽德罗常数)=1.66053886×10^-27kg;“amu”这个符号一般出现在较老的文献中。在书写原子量的时候经常不写任何单位,而将原子质量单位作为默认的单位。在生物化学和分子生物学文献中(特别是描述蛋白质的时候),一般使用道尔顿这个名词,或者使用Da。由于蛋白是大分子,他们通常有上千道尔顿的分子量,这时候使用kDa(千道尔顿)作为单位。

原子质量分类

绝对原子质量

按照国际单位制的规定,质量单位是“千克”。例如:1个氧原子的质量是2.657×10-26kg,1个铁原子的质量是9.288×10-26kg。这样小的数字,书写、记忆、使用都很不便,于是创立了相对原子质量概念。

相对原子质量

相对原子质量是个比值。相对原子质量与原子质量的关系是:相对原子质量=原子质量/(C12的质量*1/12)。通过科学实验测得,作为相对原子质量标准的那种碳原子12C的质量是1.9927×10-26kg,它的l/12为l.6606×10-27kg,所以:相对原子质量=原子质量/(1.6606×10-27),根据这一关系式,可计算出任何一种元素的相对原子质量。用相对原子质量(即原子的相对质量)比用原子质量(即原子的实际质量或绝对质量)来描述原子的性质要方便得多。相对原子质量可以认为是原子内中子数质子数之和,目前发现的质量最大的原子质子数不超过117个。

原子质量与质量数

原子质量与质量数是两个不同的概念,使用时不得等同看待。原子质量可取不同单位,比如:氢原子质量是1.67357×10-27㎏或1.00783u;氧原子质量是26.56059×10-27㎏或15.99491u。由此看到,所有原子(或原子核)其质量单位若取原子质量单位u,其质量数总是非常接近一个整数,如1.00783接近1;15.99491接近16,并且这个整数恰好是那种原子(或原子核)的质量数。其实,原子质量数就是指原子的质量是原子质量单位的多少倍(近似) 。

要注意两点区分:

⑴ 原子质量是有单位的量,而原子质量数是无单位的; ⑵ 严格地讲,原子质量数所表示的质量并不等于原子质量。配平核反应方程的依据是质量数守恒,而不是质量守恒。这是因为在核反应中核子是不会凭空消失的,它们只能相互转化(质子转化为中子或中子转化为质子)、或重新组合成新的原子核。既然反应前后总核子数是不变压的,那么反应前后总质量数也是不变的。

质量表

本相对原子质量表按照原子序数排列。

本表数据源自2005年IUPAC元素周期表(IUPAC 2005 standard atomic weights),以12C=12为标准。

本表方括号内的原子质量为放射性元素的半衰期最长的同位素质量数。

相对原子质量末位数的不确定度加注在其后的括号内。

原子量加方括号的为放射性元素的半衰期最长的同位素的质量数

112-118号元素数据未被IUPAC确定。

1-56 H-Ba

原子序数元素名称元素符号相对原子质量

1氢H 1.007 94(7)

2氦He 4.002 602(2)

3锂Li 6.941(2)

4铍Be 9.012 182(3)

5硼B 10.811(7)

6碳C 12.010 7(8)

7氮N 14.006 7(2)

8氧O 15.999 4(3)

9氟F 18.998 403 2(5)

10氖Ne 20.179 7(6)

11钠Na 22.989 769 28(2)

12镁Mg 24.305 0(6)

13铝Al 26.981 538 6(8)

14硅Si 28.085 5(3)

15磷P 30.973 762(2)

16硫S 32.065(5)

17氯Cl 35.453(2)

18氩Ar 39.948(1)

19钾K 39.098 3(1)

20钙Ca 40.078(4)

21钪Sc 44.955 912(6)

22钛Ti 47.867(1)

23钒V 50.941 5(1)

24铬Cr 51.996 1(6)

25锰Mn 54.938 045(5)

26铁Fe 55.845(2)

27钴Co 58.933 195(5)

28镍Ni 58.693 4(2)

29铜Cu 63.546(3)

30锌Zn 65.409(4)

31镓Ga 69.723(1)

32锗Ge 72.64(1)

33砷As 74.921 60(2)

34硒Se 78.96(3)

35溴Br 79.904(1)

36氪Kr 83.798(2)

37铷Rb 85.467 8(3)

38锶Sr 87.62(1)

39钇Y 88.905 85(2)

40锆Zr 91.224(2)

41铌Nb 92.906 38(2)

42钼Mo 95.94(2)

43锝Tc[97.9072]

44钌Ru 101.07(2)

45铑Rh 102.905 50(2)

46钯Pd 106.42(1)

47银Ag 107.868 2(2)

48镉Cd 112.411(8)

49铟In 114.818(3)

50锡Sn 118.710(7)

51锑Sb 121.760(1)

52碲Te 127.60(3)

53碘I 126.904 47(3)

54氙Xe 131.293(6)

55铯Cs 132.905 451 9(2)

56钡Ba 137.327(7)

57-71La-Lu镧系

原子序数元素名称元素符号相对原子质量

57镧La 138.905 47(7)

58铈Ce 140.116(1)

59镨Pr 140.907 65(2)

60钕Nd 144.242(3)

61钷Pm[145]

62钐Sm 150.36(2)

63铕Eu 151.964(1)

64钆Gd 157.25(3)

65铽Tb 158.925 35(2)

66镝Dy 162.500(1)

67钬Ho 164.930 32(2)

68铒Er 167.259(3)

69铥Tm 168.934 21(2)

70镱Yb 173.04(3)

71镥Lu 174.967(1)

72-88 Hf-Re

原子序数元素名称元素符号相对原子质量

72铪Hf 178.49(2)

73钽Ta 180.947 88(2)

74钨W 183.84(1)

75铼Re 186.207(1)

76锇Os 190.23(3)

77铱Ir 192.217(3)

78铂Pt 195.084(9)

79金Au 196.966 569(4)

80汞Hg 200.59(2)

81铊Tl 204.383 3(2)

82铅Pb 207.2(1)

83铋Bi 208.980 40(1)

84钋Po[208.982 4]

85砹At[209.987 1]

86氡Rn[222.017 6]

87钫Fr[223]

88镭Re[226]

89-103 Ac-Lr锕系

原子序数元素名称元素符号相对原子质量

89锕Ac[227]

90钍Th 232.038 06(2)

91镤Pa 231.035 88(2)

92铀U 238.028 91(3)

93镎Np[237]

94钚Pu[244]

95镅Am[243]

96锔Cm[247]

97锫Bk[247]

98锎Cf[251]

99锿Es[252]

100镄Fm[257]

101钔Md[258]

102锘No[259]

103铹Lr[262]

104-111 Rf-Rg

(注*的是人造元素

原子序数元素名称元素符号相对原子质量

104钅卢*Rf[261]

105钅杜*Db[262]

106钅喜*Sg[266]

107钅波*Bh[264]

108钅黑*Hs[277]

109钅麦*Mt[268]

110鐽*Ds[281]

111錀*Rg[272]

112-118

原子序数元素名称元素符号相对原子质量

112暂无Cn[285]

113暂无Uut[284]

114暂无Uuq[289]

115暂无Uup[288]

116暂无Uuh[292]

117暂无Uus[291]

118暂无Uuo[293]

可以在简单计算题中直接代入使用

相关历史

约翰·道尔顿(John Dalton)最早建议使用一个氢原子的质量来作为原子量的单位。质谱仪的发明人弗朗西斯·威廉·阿斯朗(Francis William Aston)后来使用一个氧16分子质量的1/16作为单位。

在1961年之前,物理原子质量单位被定义为一个氧16原子质量的1/16,而化学原子质量单位则被定义为一个氧原子(计算了不同的氧同位素丰度)质量的1/16。这两个单位都比现在使用的统一原子质量单位小一些。统一原子质量单位是由国际纯粹和应用物理联合会(IUPAP)在1960年以及国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)在1961年所采纳的。


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