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.

загрузка...

  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.