Атомна маса
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Атомна маса

Атомна маса, атомна вага, значення маси атома, виражене в атомних одиницях маси . Вживання особливої одиниці для виміру А. м. пов'язано з тим, що маси атомів надзвичайно малі (10 -22 —10 -24 г ) і виражати їх в грамах незручно. За одиницю А. м. прийнята 1 / 12 частина маси ізотопу атома вуглецю 12 C. Маса вуглецевої одиниці (скорочено в. е.) рівна (1,660 43 ± 0,00031)·10 -24 р. Зазвичай при вказівці А. м. позначення «в. е.» опускають.

  Поняття «А. м.» ввів Дж. Дальтон (1803). Він же вперше визначив А. м. Обширні роботи по встановленню А. м. були виконані в 1-ій половині 19 ст Я. Берцеліусом, пізніше Ж. С. Стасом і Т. В. Річардсом . В 1869 Д. І. Менделєєва відкрив закон періодичної залежності властивостей елементів від А. м. і на його основі виправив А. м. багатьох відомих у той час елементів (Ве, U, La і ін.) і, крім того, передбачив А. м. ще не відкритих тоді Ga, Ge, Sc. Після відкриття Ф. Содді (1914) явища ізотопії (див. Ізотопи ) поняття «А. м.» стали відносити і до елементів, що складаються з суміші ізотопів, і до окремих ізотопів. Для елементів, які представлені в природі одним ізотопом (наприклад, F, Al), А. м. елементу збігається з А. м. цього ізотопу. Якщо елемент — суміш ізотопів, то його А. м. обчислюють як середнє значення з А. м. окремих його ізотопів, з врахуванням відносного вмісту кожного з них. Так, природний хлор складається з ізотопів 35 Cl (75,53%) і 37 Cl (24,47%), маси атомів яких відповідно дорівнюють 34,964 і 36,961. А. м. елементу Cl рівна: (34,964·75,53+36,961·24,47)/100 = 35,453

  Коливання природного ізотопного складу у більшості елементів нехтує малі (менше 0,003%); тому кожен елемент має практично постійну А. м., що є одній з найважливіших характеристик елементу. Близькість до цілих чисел А. м. елементів, представлених в природі одним ізотопом, пояснюється тим, що майже вся маса атома поміщена в його ядрі, а маси складових ядро протонів і нейтронів близькі до 1. В той же час значення А. м. ізотопів (окрім 12 C, маса якого прийнята рівною 12,00000) ніколи точно не дорівнюють цілим числам. Це пояснюється, по-перше, тим, що відносні маси нейтрона і протона трохи більше 1 (відповідно 1,008 665 4 і 1,007 276 63), по-друге, дефектом маси і, по-третє, невеликим вкладом в загальну масу атома маси електронів.

  За пропозицією Дж. Дальтона (1803) одиницею А. м. спочатку служила маса атома водню (воднева шкала). У 1818 Берцеліус опублікував таблицю А. м., віднесених к А. м. кисню, прийнятою рівною 103. Система А. м. Берцеліуса панувала до 1860-х рр., коли хіміки знову прийняли водневу шкалу. Але в 1906 вони перейшли на кисневу шкалу, по якій за одиницю А. м. приймали 1 / 16 частина А. м. кисню. Після відкриття ізотопів кисню ( 16 O, 17 O, 18 O) А. м. стали вказувати по двох шкалах: хімічною, в основі якої лежала 1 / 16 частина середньої маси атома природного кисню, і фізичної з одиницею маси, рівною 1 / 16 маси атома 16 O. Використання двох шкал мало ряд недоліків, унаслідок чого в 1961 перейшли до єдиної, вуглецевої шкали.

  Для знаходження А. м. користуються різними методами. Частина їх заснована на експериментальному визначенні молекулярної маси якого-небудь з'єднання даного елементу. У цьому випадку А. м. рівна довше молекулярної маси, що доводиться на цей елемент, діленої на число його атомів в молекулі. Точні значення А. м. можна знайти, визначаючи хімічним аналізом еквівалент хімічний елементу (А. м. дорівнює твору еквіваленту на валентність). З найбільшою точністю (до 0,001% і вище) А. м. можна визначити методом мас-спектроскопії ; маси-спектр елементу дає відомості про кількісний ізотопний склад і про маси атомів окремих ізотопів, на підставі чого легко розрахувати А. м. (див. вище приклад з 35 Cl і 37 Cl) . А. м. елементів, що знов синтезуються, оцінюють на основі розгляду ядерної реакції їх освіти.

  Сучасні значення А. м. приведені в статтях про хімічні елементи і в статті Періодична система елементів Д. І. Менделєєва.

  Літ.: Менделєєв Д. І., Основи хімії, 13 видавництво, т. 1—2, М.— Л., 1947; Некрасов Би. Ст, Основи загальної хімії, т. 1, М., 1965; Полінг Л., Загальна хімія, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1964; Ремі Г., Курс неорганічної хімії, пер.(переведення) з йому.(німецький), т. 1, М., 1963; Джуа М., Історія хімії, пер.(переведення) з італ.(італійський), М., 1966.

  С. С. Бердоносов.