Атомная масса

Атомная масса (m a), которую также называют «относительной атомной массой», является массой одного атома изотопа, выраженной в атомных единицах массы, а.е.м., в которых изотоп углерод-12 имеет атомную массу, которая точно равен 12. Масса одного другого изотопа не равен целому числу результате воздействия энергии связи ядер.
Атомная масса изотопа равен целому числу приблизительно: в большинстве случаев первая цифра после запятой – это 0 или 9. Это целое число называется массовым номером и является суммой числа протонов и нейтронов в атомном ядре.
Закономерность приращение атомной массы в зависимости от массового номера такая: избыток положительного у водорода-1, становится отрицательным, пока не достигается минимум у железа-56, затем возрастает до положительных значений у тяжелых изотопов с ростом атомного номера. Это соответствует тому, что деление элементов тяжелее железо, высвобождает энергию, а расщепление элемента, легче железа требует энергии. Напротив, реакций слияния ядер: слияние элементов легче железа высвобождает энергию, слияние же элементов тяжелее железа требует дополнительной энергии.
Если речь идет химического элемента, атомная масса (также «атомная масса», «средняя атомная масса» или «атомный вес»), представленная в периодической таблице, является средней атомной массой всех стабильных изотопов данного химического элемента. Эту атомную массу используют в стохиометричних расчетах. Она обычно применяется как масса в граммах одного моля атомов элемента, что также называется молярной массой.
Термин «атомный вес» теперь постепенно вытесняется термином «относительная атомная масса». Термин «стандартная атомный вес» (который теперь использует IUPAC), касается средней относительной атомной массы элемента.
То же определение касается молекул, и в этом случае его называют молекулярной массой. Молекулярную массу соединения можно рассчитать, добавляя атомные массы элементов, составляющих ее, умноженные на коэффициенты элементов по химической формуле. Та самая масса может быть рассчитана для соединений, которые не создают молекул.
Прямое сравнение и измерение масс атомов и молекул выполняется масс-спектрометрией.
Один моль вещества равна атомной или молекулярную массу вещества, выраженную в граммах. Например, атомная масса железа равна 55,847. Поэтому один моль атомов железа весит 55,847 граммов.
До 60-х годов 20-го столетия атомную массу определяли таким образом, что изотоп кислород-16 имел атомную массу 16. Однако соотношение кислорода-17 и кислорода-18 в природном кислороде, который также использовался в расчетах атомной массы, приводило к наличию двух разных таблиц атомных масс.
Ранее химики и физики использовали две разные шкалы атомных масс. Химики использовали шкалу, основанную на том, что естественная смесь изотопов кислорода должна атомную массу 16, тогда как физики присваивали то же число 16 атомной массе наиболее распространенного изотопа кислорода (имеющего восемь протонов и восемь нейтронов). Унифицированная шкала основана на углерода-12, 12 C, что соответствует потребности физиков в шкале, основанной на чистом изотопе, и за числами стоит близко к шкалы химиков.