化學家為什麼用碳12做相對原子質量標準?

2020-12-04 初中化學大師

相對原子質量

「相對原子質量是指元素的平均原子質量與核素12C原子質量的1/12之比」.所謂一個原子的平均質量,是對一種元素含有各種天然同位素說的,可以按這些同位素的原子質量和豐度來計算.這個定義是目前國際上統一規定的.

根據國際上對相對原子質量的定義可知,相對原子質量只是原子的相對質量.因此,就有一個選定什么元素的原子作為比較標準的問題.1959年國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)提出以碳的同位素12C=12作為相對原子質量的標準,(即以12C質量的1/12作為標準),並商得國際純粹與應用物理聯合會(IUPAP)的同意,於1961年8月正式決定採用碳的同位素12C=12作為相對原子質量的新標準.同年發布了新的國際原子量表.

原子的實際質量很小,如果用千克來表示,很不方便。於是採用一個C12原子質量的1/12作標準,其他原子的質量跟它的比值,就是這種原子的相對原子質量。

採用C12作為相對原子質量的標準的原因是:

(1)碳形成很多高質量的「分子」和氫化物,利於測定質譜;

(2)C12很容易在質譜儀中測定,而用質譜儀測定.相對原子質量是現代最準確的方法;

(3)採用C12後,所有元素的相對原子質量都變動不大;

(4)這種碳原子在自然界的豐度比較穩定;

(5)碳在自然界分布較廣,它的化合物特別是有機化合物繁多。

(6)密度最小的氫的相對原子質量仍不小於1.

原子的絕對質量很小,如果用千克來表示,很不方便.於是採用12C一個原子質量的1/12作標準,其他原子的質量跟它比較所得的值,就是這種原子的相對原子質量.

12C一個原子絕對質量×1/12

=1.993×10-26 kg×1/12

=1.66×1027 kg

因此,某元素一個原子的絕對質量與相對原子質量的關係是:

相對原子質量=原子的絕對質量12C原子質量×1/12

相對原子質量是一個比,它的SI單位是一,符號是1.

著名化學家、中國科學院院士、北京大學張青蓮教授是我國參加國際純粹與應用化學聯合會原子量與同位素豐度委員會委員.張青蓮等幾位科學工作者於1991、1993、1995年測定的銦、銻、鈰、銪相對原子質量,被國際純粹與應用化學聯合會原子量與同位素豐度委員會採用為相對原子質量數據標準.

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