Атомдық масса – химиялық элемент атомдарының орташа массасының атомдық тұрақтыға қатынасы. Бұл өлшемсіз физикалық шама, маңызды анықтамалар мен 2019 жылғы өзгерістер туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Атомдық өлшеу түрі
Type of atomic measurement
Салыстырмалы атомдық масса (символ: А; кейде RAM немесе r. a. m. деп қысқартылады), сондай-ақ қолданыстан шыққан синоним – атомдық салмақ, берілген сынамадағы химиялық элемент атомдарының орташа массасының атомдық масса тұрақтысына қатынасы ретінде анықталатын өлшемсіз физикалық шама. Атомдық масса тұрақтысы (символ: m) көміртек-12 атомның массасы ретінде анықталады. Қатынастағы екі шама да масса болғандықтан, нәтижесіндегі мән өлшемсіз болады. Бұл анықтамалар 2019 жылы СИ негізгі бірліктерінің жаңа анықтамасынан кейін де күшінде қалады. Осы мақалаға қатысты жаңа анықтаманың екі маңызды салдары бар. Біріншіден, көміртек-12-нің молярлық массасы M(¹²C) енді анықтама бойынша 12 г/моль-ге тең емес, оны тәжірибелік жолмен анықтау қажет, демек, белгісіздікке ие. Оның қазіргі ең жақсы мәні – 11,9999999958(36) г/моль. Мұндағы (36) белгісіздіктің мөлшерін көрсетеді; яғни, 11,9999999958-дегі соңғы екі цифр (58) «58 ± 36» деп түсінілуі керек, бұл туралы осы жерде түсіндірілген. Алайда, бұл мән 12 г/моль ескі мәніне өте жақын (салыстырмалы айырмашылық 3,5 × 10⁻¹⁰), сондықтан көптеген жағдайларда M(¹²C) әлі де 12 г/моль деп есептеуге болады; мұның дизайны осылай жасалған. Екіншіден, Авогадро тұрақтысы Nᴀ қазір анықтама бойынша 6,02214076-ға тең, ал бұрын оны тәжірибелік жолмен анықтау қажет еді, демек, белгісіздікке ие болды. Оның мәні 4,5 × 10⁻¹⁰-ды құрады. Бұл белгісіздік hNᴀ көбейтіндісінің жаңа анықтамаға дейінгі салыстырмалы стандартты белгісіздігінен мұраға алынған: ол да 4,5 × 10⁻¹⁰-қа тең. (Мұнда h – Планк тұрақтысы. Жаңа анықтамадан кейін hNᴀ көбейтіндісінің мәні анықтама бойынша нақты.) Керісінше, жаңа анықтамаға дейін Авогадро тұрақтысы Nᴀ-ның өлшенген мәні 6,022140758(62) × 10⁻³⁰-ды құрады, бұл 1,0 × 10⁻⁸ салыстырмалы стандартты белгісіздікке сәйкес келеді. Жаңа анықтамаға дейін hNᴀ көбейтіндісі h немесе Nᴀ-дан әлдеқайда дәл белгілі болғандығын ескеріңіз. «Атомдық салмақ» термині көбінесе стандартты атомдық салмақтың дұрыс емес синонимі ретінде қолданылады (бұл дұрыс емес, өйткені стандартты атомдық салмақтар бір ғана сынамадан алынбайды). Дегенмен, стандартты атомдық салмақ – салыстырмалы атомдық массаның ең көп таралған түрі. Сонымен қатар, «атомдық салмақ» терминін (кез келген элемент үшін) «салыстырмалы атомдық масса» терминіне қарағанда қолдану 1960 жылдардан бері қызу дау тудырып келеді, себебі физикада салмақ пен масса арасында техникалық айырмашылық бар. Дегенмен, екі термин де IUPAC тарапынан ресми түрде бекітілген. Қазір «салыстырмалы атомдық масса» термині «атомдық салмақ» терминін ығыстырып жатқан сияқты, бірақ «стандартты атомдық масса» термині (дұрыс «стандартты салыстырмалы атомдық масса» терминіне қарағанда) әлі де қолданылуда.
Relative atomic mass (symbol: A; sometimes abbreviated RAM or r. a. m.), also known by the deprecated synonym atomic weight, is a dimensionless physical quantity defined as the ratio of the average mass of atoms of a chemical element in a given sample to the atomic mass constant. The atomic mass constant (symbol: m) is defined as being of the mass of a carbon 12 atom. Since both quantities in the ratio are masses, the resulting value is dimensionless. These definitions remain valid even after the 2019 redefinition of the SI base units. efn|There are only two consequences of the redefinition that are relevant to the present article. First, the molar mass of carbon 12, M(12C), is no longer exactly equal to 12 g/mol by definition, but instead has to be determined experimentally and thus has an uncertainty. Its current best value is 11.9999999958(36) g/mol. Here the “(36)” is a measure of the uncertainty; basically, the “58” (the last two digits in 11.9999999958) should be understood as “58 ± 36”, as explained here. However, this is so close to the old value of 12 g/mol (the relative difference is 3.5 × 10 10) that, in a vast majority of applications, M(12C) may still be taken to be exactly 12 g/mol; this is of course so by design. Second, the Avogadro constant NA is now exactly equal to 6.02214076 by definition, whereas previously it had to be determined experimentally and thus had an uncertainty. of 4.5 × 10 10. This uncertainty was “inherited” from the relative standard uncertainty that the product h NA had immediately prior to the redefinition: also 4.5 × 10 10. (Here h is the Planck constant. Following the redefinition, the product h NA has an exact value by definition.) Conversely, immediately prior to the redefinition, the Avogadro constant NA had a measured value of 6.022140758(62) × , corresponding to a relative standard uncertainty of 1.0 × 10 8. Note that immediately prior to the redefinition, the product h NA was known far more precisely than either h or NA individually "Atomic weight" is often loosely and incorrectly used as a synonym for standard atomic weight (incorrectly because standard atomic weights are not from a single sample). Standard atomic weight is nevertheless the most widely published variant of relative atomic mass. Additionally, the continued use of the term "atomic weight" (for any element) as opposed to "relative atomic mass" has attracted considerable controversy since at least the 1960s, mainly due to the technical difference between weight and mass in physics. Still, both terms are officially sanctioned by the IUPAC. The term "relative atomic mass" now seems to be replacing "atomic weight" as the preferred term, although the term "standard atomic weight" (as opposed to the more correct "standard relative atomic mass") continues to be used.
Анықтама
Салыстырмалы атомдық масса белгілі бір үлгіде кездесетін нақты химиялық элементтің барлық атомдарының атомдық массаларының орташа мәнімен немесе салмақтық орташасымен анықталады, содан кейін ол көміртек-12 атомдық массасымен салыстырылады. Бұл салыстыру екі салмақтың қатынасы болып табылады, бұл мәнді өлшемсіз етеді (өлшем бірлігі жоқ). Осы қатынас "салыстырмалы" сөзінің мағынасын ашады: үлгінің массалық мәні көміртек-12-ге қатысты қарастырылады. Бұл атомдық салмақтың синонимі, бірақ оны салыстырмалы изотоптық массамен шатастыруға болмайды. Салыстырмалы атомдық масса стандартты атомдық салмақтың да синонимі ретінде жиі қолданылады, және егер салыстырмалы атомдық масса белгілі жағдайларда Жерден алынған элемент үшін қолданылса, бұл шамалардың мәндері сәйкес болуы мүмкін. Дегенмен, салыстырмалы атомдық масса (атомдық салмақ) техникалық тұрғыдан стандартты атомдық салмақтан өзгеше, себебі ол тек бір үлгіден алынған атомдарға ғана қолданылады; сонымен қатар, ол тек Жер үлгілерімен шектелмейді, ал стандартты атомдық салмақ бірнеше Жер үлгілерінің орташа мәнін білдіреді. Сондықтан салыстырмалы атомдық масса – бұл Жерден тыс немесе Жердің орташа құрамынан едәуір өзгеше жағдайларда алынған үлгілерге қатысты қолданылатын, көбірек жалпылама термин, сондай-ақ стандартты атомдық салмақтағыдан өзгеше сенімділік дәрежесін (мысалы, маңызды цифрлар саны) көрсете алады.
Relative atomic mass is determined by the average atomic mass, or the weighted mean of the atomic masses of all the atoms of a particular chemical element found in a particular sample, which is then compared to the atomic mass of carbon 12. This comparison is the quotient of the two weights, which makes the value dimensionless (having no unit). This quotient also explains the word relative: the sample mass value is considered relative to that of carbon 12. It is a synonym for atomic weight, though it is not to be confused with relative isotopic mass. Relative atomic mass is also frequently used as a synonym for standard atomic weight and these quantities may have overlapping values if the relative atomic mass used is that for an element from Earth under defined conditions. However, relative atomic mass (atomic weight) is still technically distinct from standard atomic weight because of its application only to the atoms obtained from a single sample; it is also not restricted to terrestrial samples, whereas standard atomic weight averages multiple samples but only from terrestrial sources. Relative atomic mass is therefore a more general term that can more broadly refer to samples taken from non terrestrial environments or highly specific terrestrial environments which may differ substantially from Earth average or reflect different degrees of certainty (e. g., in number of significant figures) than those reflected in standard atomic weights.
Тарихи қолданысы
Бұрынғы (1961 жылға дейінгі) атомдық масса бірлігіне негізделген тарихи салыстырмалы шкалалар (символ: a. m. u. немесе amu) сілтеме ретінде оттегі-16 изотопының салыстырмалы массасын немесе оттегінің салыстырмалы атомдық массасын (яғни, атомдық салмағын) пайдаланды. Осы мәселелердің шешілуі туралы ақпаратты заманауи бірыңғай атомдық масса бірлігі тарихы туралы мақаладан қараңыз.
Older (pre 1961) historical relative scales based on the atomic mass unit (symbol: a. m. u. or amu) used either the oxygen 16 relative isotopic mass or else the oxygen relative atomic mass (i. e., atomic weight) for reference. See the article on the history of the modern unified atomic mass unit for the resolution of these problems.
Стандартты атомдық салмағы
IUPAC комиссиясы CIAAW Жердегі салыстырмалы атом массасы (немесе атом салмағы) үшін стандартты атом салмағы деп аталатын күту аралығы мәнін ұстап тұрады. Стандартты атом салмағы үшін көздері Жер бетіндегі, табиғи және радиоактивтілік тұрғысынан тұрақты болуы керек. Сонымен қатар, зерттеу процесіне де талаптар бар. CIAAW 84 тұрақты элемент үшін осы стандартты атом салмағын анықтаған. Бұл мәндер кеңінен жарияланып, күнделікті қолданыстағы заттар, мысалы, фармацевтикалық өнімдер мен коммерциялық саудада элементтердің атомдық салмағы ретінде жиі сілтеме жасалады. Әрі, CIAAW қысқартылған (дөңгеленген) және оңайлатылған мәндерді де жариялаған (Жердегі көздер жүйелі түрде өзгеретін жағдайларда қолдану үшін).
The IUPAC commission CIAAW maintains an expectation interval value for relative atomic mass (or atomic weight) on Earth named standard atomic weight. Standard atomic weight requires the sources be terrestrial, natural, and stable with regard to radioactivity. Also, there are requirements for the research process. For 84 stable elements, CIAAW has determined this standard atomic weight. These values are widely published and referred to loosely as 'the' atomic weight of elements for real life substances like pharmaceuticals and commercial trade. Also, CIAAW has published abridged (rounded) values and simplified values (for when the Earthly sources vary systematically).
Атом массасының басқа өлшемдері
Атомдық масса (ma) – бір атомның массасы. Ол нақты бір изотоптың массасын анықтайды, бұл салыстырмалы атомдық массаны есептеу үшін қажетті мән. Мысалы, төменде үш кремний изотопы келтірілген. Атомдық массаны өлшеуге арналған ыңғайлы бірлік – далтон (Da), ол біртілді атомдық масса бірлігі (u) деп те аталады. Салыстырмалы изотоптық масса – бір атомның массасының атомдық масса тұрақтысымен (1=mu = 1 Да) қатынасы. Бұл қатынас мөлшерсіз шама.
Atomic mass (ma) is the mass of a single atom. It defines the mass of a specific isotope, which is an input value for the determination of the relative atomic mass. An example for three silicon isotopes is given below. A convenient unit of mass for atomic mass is the dalton (Da), which is also called the unified atomic mass unit (u). The relative isotopic mass is the ratio of the mass of a single atom to the atomic mass constant (1=mu = 1 Da). This ratio is dimensionless.