原子量

原子質量（記号：_ma）とは、化学元素の原子1個の質量のことで、原子を構成する3つの素粒子（陽子、中性子、電子）の質量を含みます。原子を構成する3つの素粒子（陽子、中性子、電子）の質量を含みます。

原子の質量はグラムで表すことができます。しかし、原子の1つ1つの質量は非常に小さいので、あまり参考になりません。その代わり、原子質量は統一された原子質量単位（単位記号：u）で表されます。1原子質量単位は、炭素12原子1個の質量の1/12と定義されています。1 uの値は1.660 539 066 60(50)×10^-27 kgです。

電子はとても軽いので、炭素12の原子の質量は陽子6個と中性子6個でできていると言えます。したがって、原子核に含まれる陽子の数と中性子の数の和を質量数と呼び、原子の質量の大まかな値を原子質量単位で求めることができます。通常、原子の質量は質量番号の0.1u以内に収まっています。

原子が持っている陽子の数によって、それが何の元素であるかが決まります。しかし、自然界に存在するほとんどの元素は、異なる数の中性子を持つ原子で構成されています。中性子の数が一定の元素の原子は同位体と呼ばれています。例えば、塩素という元素には、塩素-35と塩素-37という2つの共通の同位体があります。どちらも陽子は17個ですが、塩素37は20個の中性子を持っていて、18個の塩素35よりも2個多いのです。同位体にはそれぞれ原子質量があり、これを同位体質量といいます。塩素の場合、塩素-35は約35u、塩素-37は約37uです。

前述したように、原子の質量と質量数は同じではないことに注意してください。原子の質量数（記号：A）は、原子核に含まれる陽子の数と中性子の数の和です。質量数は常に単位のない整数です。また、相対同位体質量は同位体質量と同じではなく、相対原子質量（原子量ともいう）は原子質量と同じではありません。

相対同位体質量とは、炭素12の原子の質量の1/12に対する同位体の質量のことです。言い換えれば、相対同位体質量とは、ある元素の同位体が炭素12の原子の12分の1よりも重くなっている回数を表しています。相対同位体質量の相対という言葉は、この炭素12に対する相対的な尺度を指しています。相対同位体質量は同位体質量と似ており、同位体質量が原子質量単位で表現されている場合には、同位体質量と全く同じ数値を持ちます。ただし、同位体質量とは異なり、相対同位体質量の値には単位がありません。

相対原子質量（記号：_Ar）は、相対同位体質量と同様に、単位のない比率です。相対原子質量とは、ある試料から得られる元素の原子1個あたりの平均質量と、炭素12原子の質量の1/12との比です。ある元素の試料の相対原子質量は、相対同位体質量の量加重平均を計算することで求められます。例えば、上から塩素の例を続けると、塩素の試料中に塩素35が75％、塩素37が25％あるとします。

質問と回答

Q:原子質量とは何ですか?

Q:原子質量はどのように表されるのですか?

Q:炭素12原子の質量は何ですか?

Q:原子の元素は何で決まりますか?

Q:同位体とは何ですか?

Q:原子質量と質量数の違いは何ですか?

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