Харьцангуй атомын массын нэгж гэж юу вэ. Химийн элементийн харьцангуй атомын масс ба түүнийг тодорхойлсон түүх

Хичээлийн материалаас та зарим химийн элементийн атомууд бусад химийн элементийн атомуудаас массаараа ялгаатай байдгийг мэдэх болно. Химичид электрон микроскопоор ч харж чадахгүй тийм жижиг атомуудын массыг хэрхэн хэмжсэнийг багш танд хэлэх болно.

Сэдэв: Химийн анхны санаанууд

Хичээл: Химийн элементүүдийн харьцангуй атомын масс

19-р зууны эхэн үед (Роберт Бойлийн ажлаас 150 жилийн дараа) Английн эрдэмтэн Жон Далтон химийн элементийн атомын массыг тодорхойлох аргыг санал болгов. Энэ аргын мөн чанарыг авч үзье.

Далтон нарийн төвөгтэй бодисын молекул нь янз бүрийн химийн элементүүдийн зөвхөн нэг атомыг агуулдаг загварыг санал болгосон. Жишээлбэл, тэрээр усны молекул нь 1 устөрөгчийн атом, 1 хүчилтөрөгчийн атомаас бүрддэг гэж үздэг. Хэсэг энгийн бодисуудДалтоны хэлснээр зөвхөн нэг атом ордог химийн элемент. Тэдгээр. Хүчилтөрөгчийн молекул нь нэг хүчилтөрөгчийн атомаас бүрдэх ёстой.

Тэгээд дараа нь бодис дахь элементүүдийн массын хувийг мэдсэнээр нэг элементийн атомын масс өөр элементийн атомын массаас хэд дахин ялгаатай болохыг тодорхойлоход хялбар байдаг. Тиймээс Далтон бодис дахь элементийн массын эзлэх хувь нь түүний атомын массаар тодорхойлогддог гэж үздэг.

Магнийн исэл дэх магнийн массын хувь 60%, хүчилтөрөгчийн массын хувь 40% байдаг нь мэдэгдэж байна. Далтоны үндэслэлийн дагуу бид магнийн атомын масс нь хүчилтөрөгчийн атомын массаас 1.5 дахин их (60/40 = 1.5) гэж хэлж болно.

Эрдэмтэн устөрөгчийн атомын масс хамгийн бага гэдгийг анзаарсан, учир нь. Устөрөгчийн массын хувь нь өөр элементийн массаас их байх нарийн төвөгтэй бодис байдаггүй. Тиймээс тэрээр элементийн атомын массыг устөрөгчийн атомын масстай харьцуулахыг санал болгов. Ийнхүү тэрээр химийн элементүүдийн харьцангуй (устөрөгчийн атомтай харьцуулахад) атомын массын анхны утгыг тооцоолсон.

Устөрөгчийн атомын массыг нэгж болгон авсан. Хүхрийн харьцангуй массын утга нь 17 болж хувирав. Гэхдээ олж авсан бүх утгууд нь ойролцоогоор эсвэл буруу байсан тул. Тухайн үеийн туршилтын техник нь төгс биш байсан бөгөөд Далтоны материйн найрлагад суурилуулсан нь буруу байв.

1807-1817 онд. Шведийн химич Йонс Якоб Берзелиус элементүүдийн харьцангуй атомын массыг боловсронгуй болгохын тулд маш их судалгаа хийсэн. Тэрээр орчин үеийнхтэй ойролцоо үр дүнд хүрч чадсан.

Маш их дараа нь ажилладагБерзелиус, химийн элементийн атомын массыг нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12-тай харьцуулж эхлэв (Зураг 2).

Цагаан будаа. 1. Химийн элементийн харьцангуй атомын массыг тооцоолох загвар

Химийн элементийн атомын харьцангуй масс нь химийн элементийн атомын масс нь нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12-ээс хэд дахин их болохыг харуулдаг.

Харьцангуй атомын массыг A r гэж тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь атомын массын харьцааг харуулсан тул хэмжих нэгж байхгүй.

Жишээ нь: A r (S) = 32, i.e. хүхрийн атом нь нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12-ээс 32 дахин хүнд.

Нүүрстөрөгчийн атомын үнэмлэхүй массын 1/12 нь жишиг нэгж бөгөөд утгыг нь тооцоолно. өндөр нарийвчлалбөгөөд 1.66 * 10 -24 гр буюу 1.66 * 10 -27 кг байна. Энэ лавлагаа масс гэж нэрлэгддэг атомын массын нэгж (а.у.м).

Химийн элементүүдийн харьцангуй атомын массын утгыг цээжлэх шаардлагагүй, тэдгээрийг химийн аливаа сурах бичиг, лавлах ном, түүнчлэн Д.И. Менделеев.

Харьцангуй атомын массын утгыг тооцоолохдоо бүхэл тоо хүртэл дугуйлах нь заншилтай байдаг.

Үл хамаарах зүйл бол хлорын харьцангуй атомын масс юм - хлорын хувьд 35.5 утгыг ашигладаг.

1. Химийн хичээлийн даалгавар, дасгалын цуглуулга: 8-р анги: сурах бичигт П.А. Оржековский болон бусад "Хими, 8-р анги" / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегель. - М.: AST: Astrel, 2006.

2. Ушакова О.В. Химийн хичээлийн ном: 8-р анги: сурах бичигт П.А. Оржековский болон бусад.“Хими. 8-р анги” / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; доор. ed. проф. П.А. Оржековский - М .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (х. 24-25)

3. Хими: 8-р анги: сурах бичиг. ерөнхий хувьд байгууллагууд / P.A. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: AST: Astrel, 2005. (§10)

4. Хими: инорг. хими: сурах бичиг. 8 эсийн хувьд. ерөнхий байгууллагууд / Г.Е. Рудзит, ФуГю Фельдман. - М .: Боловсрол, ХК "Москвагийн сурах бичиг", 2009. (§§8,9)

5. Хүүхдэд зориулсан нэвтэрхий толь бичиг. Боть 17. Хими / Бүлэг. засварласан V.A. Володин удирдаж байна. шинжлэх ухааны ed. И.Линсон. – М.: Аванта+, 2003.

Нэмэлт вэб нөөц

1. Боловсролын дижитал нөөцийн нэг цуглуулга ().

2. "Хими ба амьдрал" сэтгүүлийн цахим хувилбар ().

Гэрийн даалгавар

х.24-25 No 1-7-аас Ажлын дэвтэрХимийн чиглэлээр: 8-р анги: П.А. Оржековский болон бусад.“Хими. 8-р анги” / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; доор. ed. проф. П.А. Оржековский - М.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

Массын тоо. Массын тоо гэдэг нь атомын цөм дэх протон ба нейтроны нийт тоо юм. Үүнийг А гэж тэмдэглэв.

Тодорхой атомын цөмийн тухай ярихдаа нуклид гэсэн нэр томъёог ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд цөмийн бөөмс протон ба нейтроныг нуклон гэж нэрлэдэг.

атомын дугаар.Элементийн атомын дугаар нь түүний атомын цөм дэх протоны тоотой ижил байна. Үүнийг Z тэмдгээр тэмдэглэнэ. Атомын дугаар нь массын тоотой дараах хамаарлаар холбогдоно.

Энд N нь атомын цөм дэх нейтроны тоо юм.

Химийн элемент бүр нь тодорхой атомын дугаараар тодорхойлогддог. Өөрөөр хэлбэл хоёр элемент ижил атомын дугаартай байж болохгүй. Атомын дугаар нь тухайн элементийн атомын цөм дэх протоны тоо төдийгүй атомын цөмийг тойрсон электронуудын тоотой тэнцүү байна. Учир нь атом бүхэлдээ цахилгаан саармаг бөөмс юм. Тиймээс атомын цөм дэх протоны тоо нь цөмийн эргэн тойрон дахь электронуудын тоотой тэнцүү байна. Энэ мэдэгдэл нь мэдээжийн хэрэг цэнэгтэй бөөмс болох ионуудад хамаарахгүй.

Элементүүдийн атомын дугаарын* анхны туршилтын үндэслэлийг 1913 онд Оксфордод ажиллаж байсан Хенри Мозели гаргажээ. Тэрээр хатуу металлын байг катодын туяагаар бөмбөгдөв. (1909 онд Баркла, Кайи нар аливаа хатуу элементийг катодын туяагаар бөмбөгдөхдөө тухайн элементийн шинж чанартай рентген туяа ялгаруулдаг гэдгийг аль хэдийн харуулсан.) Мозли гэрэл зургийн бичлэгийн техник ашиглан шинж чанарын рентген туяанд дүн шинжилгээ хийсэн. Тэрээр металлын атомын жин (масс) нэмэгдэх тусам рентген туяаны долгионы урт нэмэгддэг болохыг олж тогтоожээ. Квадрат язгуурЭнэ рентген цацрагийн давтамж нь зарим бүхэл тоотой шууд пропорциональ байна, тэр үүнийг Z тэмдэгээр тэмдэглэв.

Мозли энэ тоо нь атомын массын хагасын утгатай давхцаж байгааг олж мэдэв. Энэ тоо буюу элементийн атомын дугаар нь атомын үндсэн шинж чанар юм гэж тэр дүгнэжээ. Энэ нь тухайн элементийн атом дахь протоны тоотой тэнцүү болж хувирав. Тиймээс Мозли рентген туяаны цацрагийн давтамжийг дараахь байдлаар холбосон серийн дугаарцацрагийн элемент (Мозелийн хууль). Энэ хууль байсан их ач холбогдолхимийн элементүүдийн үечилсэн хуулийг батлах, элементийн атомын тооны физик утгыг тогтооход зориулагдсан.

Мозелигийн судалгаа нь 43, 61, 75 атомын дугаар бүхий үелэх системд алга болсон гурван элемент байгааг урьдчилан таамаглах боломжийг түүнд олгосон. Эдгээр элементүүдийг хожим олж илрүүлж, технециум, промети, рений гэсэн нэрүүдийг авчээ.

Нуклидын тэмдэг. Нуклидын массын дугаарыг дээд үсэг, атомыг зааж өгөх нь заншилтай байдаг төрлийн тооэлементийн тэмдгийн зүүн талд байгаа subscript. Жишээлбэл, 1IC тэмдэглэгээ нь энэ нүүрстөрөгчийн нуклид (бусад бүх нүүрстөрөгчийн нуклидын адил) атомын дугаар 6 байна гэсэн үг юм. Энэ тодорхой нуклидын массын тоо 12. Өөр нэг нүүрстөрөгчийн нуклид нь 14C тэмдэгтэй тохирч байна. Бүх нүүрстөрөгчийн нуклидууд атомын шинж чанартай байдаг. 6-ын тоо, заасан нуклидыг ихэвчлэн 14С эсвэл нүүрстөрөгч-14 шиг бичдэг.

Изотопууд. Изотопууд нь өөр өөр шинж чанартай ижил элементийн атомын сортууд юм. Тэд цөм дэх нейтронуудын тоогоор ялгаатай байдаг. Тиймээс ижил элементийн изотопууд ижил атомын дугаартай боловч өөр өөр масстай байдаг. Хүснэгтэнд. 1.1-д гурван нүүрстөрөгчийн изотоп тус бүрийн атомын цөм дэх массын тоо A, атомын дугаар Z, нейтроны N-ийн утгыг харуулав.

Хүснэгт 1.1. Нүүрстөрөгчийн изотопууд

Элементүүдийн изотопын агуулга. Ихэнх тохиолдолд элемент бүр өөр өөр изотопуудын холимог байдаг. Ийм хольц дахь изотоп бүрийн агуулгыг изотопын элбэг дэлбэг гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, цахиур нь дараахь байгалийн изотопын агууламжтай байгалийн нэгдлүүдэд олддог: 92.28% 28Si, 4.67% 29Si, 3.05% 30Si. Элементийн нийт изотопын элбэг дэлбэг байдал яг 100% байх ёстойг анхаарна уу. Эдгээр изотоп тус бүрийн харьцангуй изотопын элбэг дэлбэг байдал нь 0.9228, 0.0467, 0.0305 байна. Эдгээр тооны нийлбэр нь яг 1.0000 байна.

Атомын массын нэгж (a.m.u.).Одоогийн байдлаар X|C нуклидын массыг атомын массын нэгжийг тодорхойлох стандарт болгон хүлээн зөвшөөрдөг. Энэ нуклид нь 12,0000 аму масстай. Тиймээс атомын массын нэгж нь тухайн нуклидын массын арван хоёрны нэгтэй тэнцүү байна. Атомын массын нэгжийн жинхэнэ утга нь 1.661 10-27 кг байна. Гурван үндсэн бөөмс нь бүрдүүлэгч хэсгүүдатомууд дараах масстай:

протоны масс = 1.007277 аму нейтроны масс = 1.008665 аму электрон масс = 0.000 548 6 a. идэх.

Эдгээр утгыг ашиглан тодорхой нуклид бүрийн изотопын массыг тооцоолж болно. Жишээлбэл, 3JCl нуклидын изотоп масс нь 17 протон, 18 нейтрон, 17 электроны массын нийлбэр юм.

17(1.007277 аму) + 18(1.008665 аму) + + 17(0.0005486 аму) = 35.289005 аму идэх.

Гэсэн хэдий ч туршилтын нарийн өгөгдөл нь 37C1-ийн изотопын масс 34.96885 аму болохыг харуулж байна. m. Тооцоолсон болон туршилтаар олдсон утгуудын хоорондох зөрүү нь 0.32016 a.m.u байна. Үүнийг массын согог гэж нэрлэдэг; массын согогийн шалтгааныг Sec-д тайлбарлав. 1.3.

атомын масснь атом эсвэл молекулыг бүрдүүлдэг бүх протон, нейтрон, электронуудын массын нийлбэр юм. Протон, нейтронтой харьцуулахад электронуудын масс маш бага тул тооцоонд харгалздаггүй. Хэдийгээр албан ёсны үүднээс энэ нь буруу боловч ихэнхдээ ийм байдаг энэ нэр томъёоэлементийн бүх изотопын дундаж атомын массыг тэмдэглэхэд ашигладаг. Үнэн хэрэгтээ энэ нь харьцангуй атомын масс гэж нэрлэгддэг атомын жинэлемент. Атомын жин гэдэг нь элементийн байгалийн бүх изотопуудын атомын массын дундаж юм. Химичид ажлаа хийхдээ эдгээр хоёр төрлийн атомын массыг ялгах ёстой - атомын массын буруу утга нь жишээлбэл, урвалын бүтээгдэхүүний гарцын буруу үр дүнд хүргэж болзошгүй юм.

Алхам

Элементүүдийн үелэх системийн дагуу атомын массыг олох

Атомын массыг хэрхэн бичсэнийг мэдэж аваарай.Атомын масс, өөрөөр хэлбэл тухайн атом эсвэл молекулын массыг стандарт SI нэгжээр илэрхийлж болно - грамм, килограмм гэх мэт. Гэсэн хэдий ч эдгээр нэгжээр илэрхийлсэн атомын масс нь маш бага байдаг тул тэдгээрийг ихэвчлэн нэгдмэл хэлбэрээр бичдэг. атомын нэгжүүдсүх масс буюу товчоор a.u.m. атомын массын нэгжүүд юм. Нэг атомын массын нэгж нь стандарт нүүрстөрөгч-12 изотопын массын 1/12-тай тэнцүү байна.

• Атомын массын нэгж нь массыг тодорхойлдог өгөгдсөн элементийн нэг моль граммаар. Энэ утга нь өгөгдсөн бодисын өгөгдсөн тооны атом эсвэл молекулын массыг моль болгон хувиргахад хялбар байдаг тул практик тооцоонд маш их хэрэгтэй байдаг.

1. Менделеевийн үелэх систем дэх атомын массыг ол.Ихэнх стандарт хүснэгтүүдМенделеев элемент бүрийн атомын массыг (атомын жин) агуулдаг. Дүрмээр бол тэдгээрийг элемент бүхий эсийн доод талд, химийн элементийг харуулсан үсгүүдийн доор тоогоор өгдөг. Энэ нь ихэвчлэн бүхэл тоо биш, харин аравтын бутархай юм.

   Үелэх хүснэгт нь элементүүдийн дундаж атомын массыг харуулдаг гэдгийг санаарай.Өмнө дурьдсанчлан, үелэх систем дэх элемент бүрийн харьцангуй атомын масс нь атомын бүх изотопуудын массын дундаж юм. Энэ дундаж утга нь олон практик зорилгоор үнэ цэнэтэй юм: жишээлбэл, хэд хэдэн атомаас бүрдэх молекулын молийн массыг тооцоолоход ашигладаг. Гэсэн хэдий ч, та бие даасан атомуудтай харьцах үед энэ утга нь ихэвчлэн хангалтгүй байдаг.

   • Дундаж атомын масс нь хэд хэдэн изотопын дундаж тул үелэх системд өгсөн утга нь тийм биш юм үнэн зөваливаа нэг атомын атомын массын утга.
   • Нэг атом дахь протон ба нейтроны яг тоог харгалзан бие даасан атомуудын атомын массыг тооцоолох ёстой.

Бие даасан атомын атомын массыг тооцоолох

1. Өгөгдсөн элемент эсвэл түүний изотопын атомын дугаарыг ол.Атомын дугаар нь элементийн атом дахь протоны тоо бөгөөд хэзээ ч өөрчлөгддөггүй. Жишээлбэл, бүх устөрөгчийн атомууд ба зөвхөнТэд нэг протонтой. Натри нь арван нэгэн протонтой тул атомын дугаар нь 11, хүчилтөрөгч нь найман протонтой тул найман атомын дугаартай байдаг. Та ямар ч элементийн атомын дугаарыг Менделеевийн үелэх системээс олж болно - бараг бүх зүйлээс стандарт сонголтуудэнэ тоо дээр байгаа үсгийн тэмдэглэгээхимийн элемент. Атомын дугаар нь үргэлж эерэг бүхэл тоо байдаг.

   • Бид нүүрстөрөгчийн атомыг сонирхож байна гэж бодъё. Нүүрстөрөгчийн атомд үргэлж зургаан протон байдаг тул түүний атомын дугаар 6 байдгийг бид мэднэ. Үүнээс гадна бид үелэх системд нүүрстөрөгчтэй (C) эсийн дээд хэсэгт "6" гэсэн тоо байгааг харж болно. атомын нүүрстөрөгчийн тоо зургаан байна.
   • Элементийн атомын дугаар нь үелэх систем дэх харьцангуй атомын масстай нь онцгой хамааралгүй гэдгийг анхаарна уу. Хэдийгээр хүснэгтийн дээд талд байгаа элементүүдийн хувьд элементийн атомын масс нь атомын тооноосоо хоёр дахин их мэт санагдаж болох ч атомын дугаарыг хоёроор үржүүлж хэзээ ч тооцдоггүй.

2. Цөм дэх нейтроны тоог ол.Нэг элементийн өөр өөр атомуудын хувьд нейтроны тоо өөр байж болно. Ижил тооны протонтой нэг элементийн хоёр атом өөр өөр тооны нейтронтой бол тэдгээр нь тухайн элементийн өөр изотопууд болно. Хэзээ ч өөрчлөгддөггүй протоны тооноос ялгаатай нь тухайн элементийн атом дахь нейтроны тоо ихэвчлэн өөрчлөгдөж байдаг тул элементийн дундаж атомын массыг зэргэлдээ хоёр бүхэл тооны хооронд аравтын бутархай хэлбэрээр бичдэг.

   Протон ба нейтроны тоог нэм.Энэ нь энэ атомын атомын масс байх болно. Цөмийг хүрээлж буй электронуудын тоог үл тоомсорлодог - тэдгээрийн нийт масс нь маш бага тул таны тооцоололд бараг нөлөөлдөггүй.

Элементийн харьцангуй атомын массыг (атомын жин) тооцоолох

1. Дээжинд ямар изотоп байгааг тодорхойл.Химичид ихэвчлэн тодорхой дээжин дэх изотопуудын харьцааг тодорхойлдог тусгай төхөөрөмжмасс спектрометр гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч сургалтын явцад эдгээр өгөгдлийг шинжлэх ухааны уран зохиолоос авсан үнэт зүйлсийн хэлбэрээр даалгавар, хяналт гэх мэт нөхцөлд танд өгөх болно.

   • Манай тохиолдолд нүүрстөрөгч-12 ба нүүрстөрөгч-13 гэсэн хоёр изотоптой харьцаж байна гэж бодъё.

2. Дээж дэх изотоп бүрийн харьцангуй элбэг дэлбэг байдлыг тодорхойлно.Элемент бүрийн хувьд өөр өөр изотопууд өөр өөр харьцаатай байдаг. Эдгээр харьцааг бараг үргэлж хувиар илэрхийлдэг. Зарим изотопууд маш түгээмэл байдаг бол зарим нь маш ховор байдаг - заримдаа маш ховор байдаг тул тэдгээрийг илрүүлэхэд хэцүү байдаг. Эдгээр утгыг масс спектрометр ашиглан тодорхойлж эсвэл лавлах номноос олж болно.

   • Нүүрстөрөгч-12-ын агууламж 99%, нүүрстөрөгч-13-ийн агууламж 1% байна гэж үзье. Нүүрстөрөгчийн бусад изотопууд үнэхээрбайдаг, гэхдээ маш бага хэмжээгээр Энэ тохиолдолдтэднийг үл тоомсорлож болно.

3. Изотоп бүрийн атомын массыг дээж дэх концентрациар нь үржүүлнэ.Изотоп бүрийн атомын массыг түүний хувиар үржүүлнэ (аравтын бутархайгаар илэрхийлнэ). Хувиар хөрвүүлэхийн тулд аравтын, зүгээр л 100-д ​​хуваа. Үр дүнд нь концентраци нь үргэлж 1 хүртэл байх ёстой.

   • Манай дээж нь нүүрстөрөгч-12, нүүрстөрөгч-13 агуулдаг. Хэрэв нүүрстөрөгч-12 нь дээжийн 99%, нүүрстөрөгч-13 нь 1% байвал 12-ыг (нүүрстөрөгч-12-ын атомын масс) 0.99, 13-ыг (нүүрстөрөгч-13-ын атомын масс) 0.01-ээр үржүүлнэ.
   • Лавлах номууд нь элементийн бүх изотопын мэдэгдэж буй хэмжээгээр үндэслэн хувь хэмжээг өгдөг. Ихэнх химийн сурах бичгүүдэд энэ мэдээллийг номын төгсгөлд байгаа хүснэгтэд оруулсан болно. Судалгаанд хамрагдсан дээжийн хувьд изотопын харьцангуй концентрацийг масс спектрометр ашиглан тодорхойлж болно.

4. Үр дүнг нэмнэ үү.Өмнөх алхам дээр олж авсан үржүүлгийн үр дүнг нэгтгэ. Энэ үйлдлийн үр дүнд та өөрийн элементийн харьцангуй атомын массыг олох болно - тухайн элементийн изотопуудын атомын массын дундаж утгыг. Тухайн элементийн тодорхой изотоп биш элементийг бүхэлд нь авч үзэхэд энэ утгыг ашигладаг.

   • Бидний жишээнд нүүрстөрөгч-12-ийн хувьд 12 x 0.99 = 11.88, нүүрстөрөгч-13-ийн хувьд 13 x 0.01 = 0.13 байна. Манай тохиолдолд харьцангуй атомын масс 11.88 + 0.13 = байна 12,01 .

• Зарим изотопууд бусдаасаа бага тогтвортой байдаг: тэд цөм дэх цөөн тооны протон, нейтронтой элементүүдийн атомууд болж задарч, атомын цөмийг бүрдүүлдэг бөөмсийг ялгаруулдаг. Ийм изотопуудыг цацраг идэвхт гэж нэрлэдэг.

"Атомын масс" гэж юу вэ? Энэ үгийг зөв бичих нь юу вэ. Үзэл баримтлал ба тайлбар.

Атомын массЭнэ хэмжигдэхүүний тухай ойлголт бий болсон байнгын өөрчлөлтатомын тухай ойлголтын өөрчлөлтийн дагуу. Далтоны (1803) онолын дагуу нэг химийн элементийн бүх атомууд ижил бөгөөд атомын масс нь тэдгээрийн массыг тодорхой нэг атомын масстай харьцуулсан харьцаатай тэнцүү тоо юм. стандарт элемент. Гэсэн хэдий ч 1920 он гэхэд байгальд байгаа элементүүд нь хоёр төрлийн болох нь тодорхой болсон: зарим нь яг ижил атомуудаар илэрхийлэгддэг бол зарим нь ижил цөмийн цэнэгтэй боловч өөр масс; Ийм төрлийн атомуудыг изотоп гэж нэрлэдэг. Тиймээс Далтоны тодорхойлолт нь зөвхөн эхний төрлийн элементүүдэд хүчинтэй байна. Олон изотоптой элементийн атомын масс нь дундаж утгатүүний бүх изотопуудын массын тооноос байгаль дээрх элбэг дэлбэг байдалд тохирсон хувиар авсан. 19-р зуунд химичүүд атомын массыг тодорхойлохдоо устөрөгч эсвэл хүчилтөрөгчийг стандарт болгон ашигласан. 1904 онд байгалийн хүчилтөрөгчийн атомын дундаж массын 1/16-ийг (хүчилтөрөгчийн нэгж) стандарт болгон авч, холбогдох хуваарийг химийн гэж нэрлэжээ. Атомын массын массын спектрографийн тодорхойлолтыг 16O изотопын 1/16 массын үндсэн дээр хийсэн бөгөөд харгалзах хуваарийг физик гэж нэрлэдэг. 1920-иод онд байгалийн хүчилтөрөгч нь 16O, 17O, 18O гэсэн гурван изотопын холимог болохыг тогтоожээ. Үүнтэй холбоотойгоор хоёр асуудал үүссэн. Нэгдүгээрт, байгалийн хүчилтөрөгчийн изотопын харьцангуй элбэг дэлбэг байдал нь бага зэрэг ялгаатай байгаа нь химийн хуваарь нь үнэмлэхүй тогтмол биш хэмжигдэхүүн дээр суурилдаг гэсэн үг юм. Хоёрдугаарт, физикч, химич нар олж авсан өөр өөр утгатаймолийн эзэлхүүн, Авогадрогийн тоо гэх мэт дериватив тогтмолууд. 1961 онд 12С нүүрстөрөгчийн изотопын (нүүрстөрөгчийн нэгж) массын 1/12-ыг атомын массын нэгж (аму) болгон авах үед асуудлын шийдлийг олжээ. (1 аму буюу 1D (далтон), SI массын нэгжээр 1.66057×10-27 кг байна.) Байгалийн нүүрстөрөгч нь мөн хоёр изотопоос бүрддэг: 12C - 99% ба 13C - 1%, гэхдээ элементүүдийн атомын массын шинэ утгууд нь зөвхөн эхнийхтэй нь холбоотой. Үүний үр дүнд харьцангуй атомын массын бүх нийтийн хүснэгтийг олж авав. 12С изотоп нь физик хэмжилт хийхэд тохиромжтой болсон. ТОДОРХОЙЛОХ АРГА Атомын массыг физик болон химийн аргаар тодорхойлж болно. Химийн аргуудЭдгээр нь аль нэг үе шатанд атомуудыг биш, харин тэдгээрийн хослолыг хамардаг гэдгээрээ ялгаатай. Химийн аргууд. Атомын онолын дагуу нэгдлүүдийн элементийн атомын тоо нь хоорондоо жижиг бүхэл тоо (Дальтон нээсэн олон тооны харьцааны хууль) хэлбэрээр хамааралтай байдаг. Тиймээс холбох мэдэгдэж байгаа найрлагаБусад бүх элементийн массыг мэдэх замаар нэг элементийн массыг тодорхойлж болно. Зарим тохиолдолд нэгдлийн массыг шууд хэмжиж болох боловч ихэвчлэн олддог шууд бус аргууд. Эдгээр хоёр аргыг хоёуланг нь авч үзье. Al-ийн атомын массыг саяхан дараах байдлаар тодорхойлсон. Мэдэгдэж буй Al-ийн хэмжээг нитрат, сульфат эсвэл гидроксид болгон хувиргаж, дараа нь хөнгөн цагааны исэл (Al2O3) болгон кальцилсан бөгөөд үүнийг нарийн хэмждэг. Мэдэгдэж буй хоёр масс ба хөнгөн цагаан ба хүчилтөрөгчийн атомын массын харьцаанаас (15.9)

атомууд маш их жижиг хэмжээмөн маш бага масстай. Хэрэв бид ямар нэгэн химийн элементийн атомын массыг граммаар илэрхийлбэл энэ нь аравтын бутархайн дараа хорь гаруй тэгтэй тоо байх болно. Тиймээс атомын массыг граммаар хэмжих нь тохиромжгүй юм.

Гэсэн хэдий ч хэрэв бид маш бага массыг нэгж болгон авбал бусад бүх жижиг массыг энэ нэгжийн харьцаагаар илэрхийлж болно. Атомын массыг хэмжих нэгжээр нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12-ийг сонгосон.

Нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12 гэж нэрлэдэг атомын массын нэгж(a.e.m.).

Харьцангуй атомын масснь тодорхой химийн элементийн атомын бодит массыг нүүрстөрөгчийн атомын бодит массын 1/12-тай харьцуулсан харьцаатай тэнцүү утга юм. Хоёр масс хуваагдсан тул энэ нь хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн юм.

A r = m at. / (1/12)м нуман.

Гэсэн хэдий ч үнэмлэхүй атомын массхарьцангуй үнэ цэнэ бөгөөд a.u.m нэгжтэй.

Өөрөөр хэлбэл, харьцангуй атомын масс нь тодорхой атомын масс нь нүүрстөрөгчийн атомын 1/12-ээс хэд дахин их болохыг харуулдаг. Хэрэв А атом нь r = 12 бол түүний масс нь нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12-ээс 12 дахин их буюу өөрөөр хэлбэл 12 атомын массын нэгжтэй байна. Энэ нь зөвхөн нүүрстөрөгчийн хувьд л тохиолдож болно (C). Устөрөгчийн атом (H) нь Ar = 1. Энэ нь түүний масс нь нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12-ийн масстай тэнцүү гэсэн үг юм. Хүчилтөрөгч (O) нь харьцангуй атомын масстай 16 аму. Энэ нь хүчилтөрөгчийн атом нь нүүрстөрөгчийн атомын 1/12-ээс 16 дахин их масстай, 16 атомын масстай гэсэн үг юм.

Хамгийн хөнгөн элемент бол устөрөгч юм. Түүний масс нь ойролцоогоор 1 амутай тэнцүү байна. Хамгийн хүнд атомууд нь 300 аму орчим жинтэй байдаг.

Ихэвчлэн химийн элемент бүрийн хувьд түүний утга нь атомын үнэмлэхүй массыг a-ээр илэрхийлдэг. e. m. дугуйрсан байна.

Атомын массын нэгжийн утгыг үечилсэн хүснэгтэд тэмдэглэнэ.

Молекулуудын хувьд энэ ойлголтыг ашигладаг хамаатан садан молекул жин(Ноён). Харьцангуй молекул жин нь молекулын масс нь нүүрстөрөгчийн атомын массын 1/12-ээс хэд дахин их болохыг харуулдаг. Гэхдээ молекулын масс нь түүнийг бүрдүүлэгч атомуудын массын нийлбэртэй тэнцүү тул харьцангуй молекулын массыг зүгээр л нэмэх замаар олж болно. харьцангуй массэдгээр атомууд. Жишээлбэл, усны молекул (H 2 O) нь Ar = 1-тэй устөрөгчийн хоёр атом, Ar = 16-тай нэг хүчилтөрөгчийн атомыг агуулдаг. Тиймээс Mr(H 2 O) = 18.

Хэд хэдэн бодис нь металл гэх мэт молекул бус бүтэцтэй байдаг. Ийм тохиолдолд тэдгээрийн харьцангуй молекул жинг харьцангуй атомын жинтэй тэнцүү гэж үзнэ.

Химийн хувьд чухал хэмжигдэхүүн гэж нэрлэгддэг химийн элементийн массын хэсэгмолекул эсвэл бодис дотор. Энэ нь тухайн элементийн харьцангуй молекул жингийн аль хэсгийг эзэлж байгааг харуулдаг. Жишээлбэл, усанд устөрөгч нь 2 хувийг эзэлдэг (хоёр атом байдаг тул), хүчилтөрөгч нь 16. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв та 1 кг масстай устөрөгч, 8 кг масстай хүчилтөрөгчийг холих юм бол тэдгээр нь ямар ч хамаагүй урвалд орно. үлдэгдэл. Устөрөгчийн массын хувь нь 2/18 = 1/9, хүчилтөрөгчийн массын хувь нь 16/18 = 8/9 байна.