Атомная масса: различия между версиями

Одним из фундаментальных свойств атома является его [[масса]]. Абсолютная масса атома – — величина, чрезвычайно малая. Так, атом [[водород]]а имеет массу {{nobr|1,67(…){{e|−24}} г}}.<ref>См. [[Фундаментальные физические постоянные#Некоторые другие физические постоянные]].</ref> Поэтому в химии (для практических целей) преимущественно и значительно удобнее пользоваться относительной [условной] величиной, которую называют ''относительной атомной массой'' или просто ''атомной массой'' и которая показывает, во сколько раз масса атома данного элемента больше массы атома другого элемента, принятой за единицу измерения массы.

[[Молекулярная масса|Молекулярной массой]] химического соединения называется сумма атомных масс элементов, составляющих её, умноженных на стехиометрические коэффициенты элементов по химической формуле соединения. Строго говоря, масса молекулы меньше массы составляющих её атомов на величину, равную энергии связи молекулы (см. выше). Однако этот ''дефект массы'' на 9-109—10 [[Порядок величины|порядков]] меньше массы молекулы, и им можно пренебречь.

При вычислениях атомных масс изначально (с начала XIX века, по предложению Дальтона; см. [[Атомистическая теория Дальтона]]) за [[Единицы измерения массы|единицу массы]] [относительную] принимали массу атома водорода как самого лёгкого элемента и по отношению к нему вычисляли массы атомов др. элементов. Но так как атомные массы большинства элементов определяются, исходя из состава их [[Оксиды|кислородных соединений]], то фактически (де-факто) вычисления производились по отношению к атомной массе кислорода, которая принималась равной 16; отношение между атомными массами кислорода и водорода считали равным 16 : 1. Впоследствии более точные измерения показали, что это отношение равно 15,874 : 1 или [что то же самое] 16 : 1,0079,  — в зависимости целочисленное значение какого атома брать – — кислорода либо водорода. Изменение атомной массы кислорода повлекло бы за собой изменение атомных масс большинства элементов. Поэтому было решено оставить для кислорода атомную массу 16, приняв атомную массу водорода равной 1,0079.

Таким образом, за единицу атомной массы принималась 1/16 часть массы атома кислорода, получившая название ''кислородной единицы''. В дальнейшем было установлено, что природный кислород представляет собой смесь изотопов, так что кислородная единица массы характеризует среднее значение массы атомов природных изотопов кислорода. Для атомной физики такая единица оказалась неприемлемой, и в этой отрасли науки за единицу атомной массы была принята 1/16 часть массы атома кислорода {{sup|16}}O. В результате оформирились две шкалы атомных масс  — химическая и физическая. Наличие двух шкал атомных масс создавало большие неудобства.

До 1960-х годов при масс-спектрографических (физических) измерениях атомную массу определяли таким образом, чтобы нуклид [[кислород-16]] имел атомную массу 16 (кислородная шкала). Однако соотношение кислорода-16, [[Кислород-17|кислорода-17]] и [[Кислород-18|кислорода-18]] в природном [[кислород]]е, который также использовался в расчётах атомной массы (преим. у химиков), приводило к наличию двух разных таблиц атомных масс (основанных на кислородных единицах  — физической и химической)<ref> Химики использовали шкалу, основанную на том, что естественная смесь [[Изотопы кислорода|изотопов кислорода]] должна была иметь атомную массу 16, тогда как физики присваивали то же число 16 атомной массе наиболее распространённого изотопа кислорода (имеющего восемь протонов и восемь нейтронов).<br /> Молекулярные веса. Атомные веса. // Основы общей химии / [[Некрасов, Борис Владимирович|Некрасов Б. В.]] 3-е изд.  — М.: Химия, 1973.  — том I.  — С. 22–2722—27.</ref>; поэтому величины некоторых констант, рассчитанных по физической и химической шкалам, оказывались различными. Кроме того, изотопный состав природного кислорода также непостоянен.

Единая шкала относительных атомных масс и новая единица атомной массы принята [[ИЮПАП|Международным съездом физиков]] (1960) и унифицирована [[ИЮПАК|Международным съездом химиков]] (1961; спустя 100 лет после [[Съезд химиков в Карлсруэ|1-го Международного съезда химиков]]), вместо предыдущих двух кислородных единиц атомной массы – — физической и химической.

В современной шкале относительные атомные массы кислорода и водорода равны соответственно 15,9994 : 1,0079...0079…

* {{cite journal|first=Michael E.|last=Wieser|coauthors=et al.|title=Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)|journal=[[Pure and Applied Chemistry]]|year=2013|volume=85|issue=5|pages=1047-10781047—1078|url=http://pac.iupac.org/publications/pac/pdf/2013/pdf/8505x1047.pdf}} {{ref-en}}

| заглавие = Физический энциклопедический словарь (в 5-ти т.)

* ''Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж''. Основные законы химии: В 2-х томах. Пер. с англ.  — М.: Мир, 1982. 652 с., ил.  — Т. 1.  — С. 13–6513—65, 114, 267–295267—295.

| заглавие = Физическая энциклопедия (в 5-ти т.)

| заглавие = Химическая энциклопедия (в 5-ти т.)

== Ссылки ==