ru uk en-us af

Категория Советская энциклопедия  

Атомная масса


2016-03-05 00:00:00

Атомная масса, атомный вес, значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы. Применение особой единицы для измерения атомной массы связано с тем, что массы атомов чрезвычайно малы 10-22—10-24 г и выражать их в граммах неудобно. За единицу атомной массы принята 1/12 часть массы изотопа атома углерода 12C. Масса углеродной единицы сокращённо у. е. равна 1,660 43 ± 0,00031·10-24 г. Обычно при указании атомной массы обозначение «у. е.» опускают.

Понятие «атомная масса» ввёл Дж. Дальтон 1803. Он же впервые определил атомную массу. Обширные работы по установлению атомных масс были выполнены в 1-й половине 19 в. Я. Берцелиусом, позднее Ж. С. Стасом и Т. У. Ричардсом. В 1869 Д. И. Менделеев открыл закон периодической зависимости свойств элементов от атомных масс и на его основе исправил атомные массы многих известных в то время элементов Be, U, La и др. и, кроме того, предсказал атомные массы ещё не открытых тогда Ga, Ge, Sc. После открытия Ф. Содди 1914 явления изотопии см. Изотопы понятие «атомная масса» стали относить и к элементам, состоящим из смеси изотопов, и к отдельным изотопам. Для элементов, которые представлены в природе одним изотопом например, F, Al, атомная масса элемента совпадает с атомной массой этого изотопа. Если элемент — смесь изотопов, то его атомную массу вычисляют как среднее значение из атомных масс отдельных его изотопов, с учётом относительного содержания каждого из них. Так, природный хлор состоит из изотопов 35Cl 75,53% и 37Cl 24,47%, массы атомов которых соответственно равны 34,964 и 36,961. Атомная масса элемента Cl равна: 34,964·75,53+36,961·24,47/100 = 35,453

Колебания природного изотопного состава у большинства элементов пренебрежимо малы менее 0,003%; поэтому каждый элемент имеет практически постоянную атомную массу, являющуюся одной из важнейших характеристик элемента. Близость к целым числам атомных масс элементов, представленных в природе одним изотопом, объясняется тем, что почти вся масса атома заключена в его ядре, а массы составляющих ядро протонов и нейтронов близки к 1. В то же время значения атомных масс изотопов кроме 12C, масса которого принята равной 12,00000 никогда точно не равны целым числам. Это объясняется, во-первых, тем, что относительные массы нейтрона и протона немного больше 1 соответственно 1,008 665 4 и 1,007 276 63, во-вторых, дефектом массы и, в-третьих, небольшим вкладом в общую массу атома массы электронов.

По предложению Дж. Дальтона 1803 единицей атомной массы сначала служила масса атома водорода водородная шкала. В 1818 Берцелиус опубликовал таблицу атомных масс, отнесённых к атомной массе кислорода, принятой равной 103. Система атомных масс Берцелиуса господствовала до 1860-х гг., когда химики опять приняли водородную шкалу. Но в 1906 они перешли на кислородную шкалу, по которой за единицу атомной массы принимали 1/16 часть атомной массы кислорода. После открытия изотопов кислорода 16O, 17O, 18O атомные массы стали указывать по двум шкалам: химической, в основе которой лежала 1/16 часть средней массы атома природного кислорода, и физической с единицей массы, равной 1/16 массы атома 16O. Использование двух шкал имело ряд недостатков, вследствие чего в 1961 перешли к единой, углеродной шкале.

Для нахождения атомных масс пользуются различными методами. Часть их основана на экспериментальном определении молекулярной массы какого-либо соединения данного элемента. В этом случае атомная масса равна доле молекулярной массы, приходящейся на этот элемент, деленной на число его атомов в молекуле. Точные значения атомных масс можно найти, определяя химическим анализом эквивалент химический элемента атомная масса равна произведению эквивалента на валентность. С наибольшей точностью до 0,001% и выше атомные массы можно определить методом масс-спектроскопии; масс-спектр элемента даёт сведения о количественном изотопном составе и о массах атомов отдельных изотопов, на основании чего легко рассчитать атомные массы см. выше пример с 35Cl и 37Cl. Атомные массы вновь синтезируемых элементов оценивают на основе рассмотрения ядерной реакции их образования.

Современные значения атомных масс приведены в статьях о химических элементах и в статье Периодическая система элементов Д. И. Менделеева.

 

Лит.: Менделеев Д. И., Основы химии, 13 изд., т. 1—2, М.— Л., 1947; Некрасов Б. В., Основы общей химии, т. 1, М., 1965; Полинг Л., Общая химия, пер. с англ., М., 1964; Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, М., 1963; Джуа М., История химии, пер. с итал., М., 1966.

С. С. Бердоносов.

Отправить сообщение об ошибке
Если нашли ошибку в тексте выделите ее мышкой и нажмите сочетание клавиш Ctrl+ENTER, укажите правильный текст без ошибки.





Похожие статьи

  Фильтрование
  Гутыря Виктор Степанович
  Магнетохимия
  Карбофос
 



Сайт является частным собранием материалов и представляет собой любительский информационно-образовательный ресурс. Вся информация получена из открытых источников. Администрация не претендует на авторство использованных материалов. Все права принадлежат их правообладателям