相对原子的质量概念

定义

相对原子质量（Ar）是指某元素的一个原子的平均质量与碳-12同位素原子质量的1/12的比值。这是一个无单位的量，通常用于比较不同原子的质量大小。

核心要点

1. 基准选择

以碳-12原子质量的1/12作为基准（1原子质量单位，1 u ≈ 1.6605×10⁻²⁷ kg）。选择碳-12是因为其原子核结构稳定且便于实验测量。

2. 同位素的影响

自然界中大多数元素存在多种同位素。例如，氯有两种主要同位素：氯-35（丰度75%）和氯-37（丰度25%）。元素的相对原子质量需根据各同位素的质量和丰度加权计算：

[

A_r = sum left(

ext{同位素质量}

imes

ext{丰度百分比} right)

]

例如，氯的相对原子质量计算为：

[

A_r(

ext{Cl}) = (34.969

imes 0.7577) + (36.966

imes 0.2423) approx 35.45

]

3. 质量数与实际质量的差异

同位素的质量数（质子数+中子数）仅提供近似值，实际相对原子质量需通过实验测定。例如：

4. 电子质量的贡献

原子的总质量包括质子、中子和电子，但电子质量极小（约0.0005486 u），通常可忽略不计。

示例

[

A_r(

ext{H}) = (1.007825

imes 0.9998) + (2.014101

imes 0.0002) approx 1.008

]

相对原子质量是化学计算的基础，既考虑了同位素的天然丰度，又通过实验精确测定各同位素的实际质量。这一概念避免了直接使用微小且复杂的绝对质量值，使科学研究和工业应用更为便捷。