원자 질량 단위 - 정의, 예 및 이력.

원자 질량 단위 정의는 무엇입니까? 원소의 원자 질량은 원자 질량 단위를 결정합니다. 원자 및 분자 질량은 모두 AMU에 의해 발현된다. 그것은 통합 원자 질량 단위 또는 달튼이라고도합니다. 원자 질량 단위 정의는 탄소 -12 원자의 질량의 1/2 분의 1인데, 이는 자연에서 발견되는 가장 풍부한 탄소 동위 원소입니다. 자연에서 발견되는 탄소의 98% 이상을 차지하며 AMU는 12입니다.

원자 질량 및 원자 질량 단위

원자는 주기율표의 모든 요소의 구성 요소이며, 각 요소는 고유 원자 수와 질량을 갖습니다. 원자의 핵에서 양성자의 수는 원자 수를 결정하는 반면, 원자 질량은 총 중성자와 양성자 수의 조합으로 정의된다. Dalton 또는 AMU의 관점에서 표현되며, 여기서 하나의 AMU는 중성자 및 양성자 휴식 질량의 평균입니다. 다음은 표현하는 방법입니다.

하나의 원자 질량 단위는 =1.67376 x 10 킬로그램 =1.67376 x 10 그램입니다

모든 원자 질량 계산은 Carbon-12를 기준으로 고려하면서 수행됩니다. 따라서 모든 원소의 동위 원소 질량은 탄소 12 동위 원소의 원자 질량 단위의 표준으로 표현됩니다.

탄소 12 원자의 핵에는 12 amu의 원자 질량을 제공하는 6 개의 양성자와 중성자가있다. 전자는 질량이 낮기 때문에 아마도 무시할만한 영향을 미칩니다. 결과적으로 핵은 모든 원소 원자의 전체 중량을 구성하는데, 이는 단일 양성자 또는 중성자의 질량이 대략 하나의 원자 질량 단위임을 의미합니다. 탄소를 제외한 원소의 개별 원자의 질량은 정수가 아니기 때문에 여기서는 대략적으로 단어가 중요합니다. 그 이유는 질량이 핵의 다른 입자들 사이의 상호 작용에 의해 영향을 받기 때문입니다. 전자의 질량은 무시할 수 있지만, 하나의 원자의 질량이 계산 될 때 고려됩니다. 

원자 질량 단위의 역사

John Dalton 1802는 원자 질량 단위를 양성자 측면에서 정의하는 방법을 제안했습니다 (수소 -1). 나중에 Wilhelm Ostwald라는 다른 과학자는 원자의 상대 질량을 산소 질량의 1/16으로 표현할 수 있다고 제안했습니다. 그러나 산소의 동위 원소와 같은 동위 원소의 발견이 발생했을 때, 다른 원소의 상대 원자 질량을 발현하는 방법에 대한 혼란이 생성되었습니다. 

이 모든의 결과로, 원자 질량 단위를 정의하는 방법은 분기되었으며, 몇몇 과학자들은 자연 산소에 기초하여 그것을 표현하는 것을 선호합니다. 대조적으로, 일부 다른 사람들은 산소 -16 산소 동위 원소에 기초하여 그것을 발현하려고 시도했다. 후자는 혼란을 제거하는 방법이 작용할 때 1961 년까지 원자 질량 단위를 발현하는 데 널리 사용되었습니다. Carbon-12는 산소 -16 대신 원자 질량 단위를 발현하기위한 기초로 사용되는 것으로 제안되었다. 이 시스템은 기호 Da와 u가 주어졌습니다. 그러나 Amu의 상징은 완전히 존재하지 않았으며 과학자들은 Carbon-12로 이동 한 후에도 계속 사용하고 있습니다. 

요즘 원자 질량 단위는 세 가지 기호로 표현됩니다. u, amu 및 da.

따라서 하나의 원자 질량 단위는 =1 u =1 da

통합 원자 질량 단위

통합 원자 질량 단위 정의는 무엇입니까? 통합 원자 질량 단위는 일반적으로 원자 질량 단위의 동의어로 간주됩니다. 물리적 상수로서 SI 측정 시스템에 허용됩니다. 요즘 AMU라는 용어는 더 일반적으로 사용되지만 Unified AMU와 동일합니다.

Avogadro의 숫자 NA는 통합 원자 질량 단위와 SI 사이의 관계를 설정합니다. 내장 상태뿐만 아니라 휴식시 카본 -12 원자의 질량은 NA의 정의에 따라 0.012 kg과 같습니다.

따라서 하나의 원자 질량 단위는 AMU =1.6604 x 10 kg

동위 원소 차별화 원자 질량 단위

동위 원소는 상대적인 질량을 발현함으로써 원자 질량 단위의 도움으로 효과적으로 차별화 될 수있다. 여기에는 비슷한 원자 숫자가있는 여러 요소가 포함되지만 원자 숫자는 다릅니다. 이것은 양성자의 수가 동일하지만 중성자의 수는 다르기 때문입니다.

예 1

우라늄 -235 원자의 AMU는 대략 235입니다. 원자 질량 단위 값이 238 인 다른 동위 원소 인 우라늄 -238은 약간 더 크며 질량이 더 큽니다. 원자 질량의 차이는 자연에서 발견되는 우라늄의 가장 풍부한 동위 원소 인 I-238에 기인하며, 원자에서 3 개의 과도한 중성자가 U-235와 비교하여 원자에 3 개의 과도한 중성자를 가지고 있으며, 이는 원자력 분열을 통해 원자력 에너지를 생산하기 위해 원자력 반응에 사용됩니다. 또한 원자 폭탄의 주요 구성 요소 중 하나입니다.

예 2

원자 중량이란 무엇입니까?

원자량은 상대 원자 질량 단위 값이라고도합니다. 그것은 일부 표준에 비해 원소 원자의 평균 질량의 비율입니다. 원자 질량과 원자량이라는 용어의 상호 교환 가능한 사용이 있지만 그 의미는 다릅니다. 원자 중량은 중력장이 가하는 힘을 말하고 원자 질량은 그렇지 않습니다. 보다 구체적으로, 요소의 원자 중량은 동위 원소의 원자 질량의 평균으로 간주됩니다.

예

탄소는 일반적으로 두 가지 동위 원소 형태 (탄소 12와 탄소 13)에서 발견됩니다. 탄소 12의 원자 질량 단위는 12이고, 탄소 13의 원자 질량 단위는 13입니다. 탄소 13 및 탄소 12의 평균 원자 질량은 (98.89 / 100) x 12) + ((1.11 / 100) x 13) =12.011 amu

탄소의 원자 중량 =12.011 amu

위에 주어진 예는 요소의 원자 중량이 동위 원소의 원자 질량에 어떻게 다른지를 나타냅니다. 이것이 원자 무게가 원자 질량과 같지 않은 이유입니다. 오히려, 상대 원자 질량이라고 부르는 것이 더 정확합니다. 

원자 사이의 수치 관계는 대부분의 화학 반응에 영향을 미칩니다. 따라서 원자량은 화학의 기본 개념입니다. 그러나, 반응물 및 생성물이 화학자에 의해 측정되는 경우, 개별 원자는 계산되지 않습니다. 오히려, 원자량은 결정을 안내하기 위해 계산됩니다. 

아래는 원자 질량을 보여주는 테이블입니다 :

두더지 개념과 짝을 이룰 때 원자 질량의 개념은 화학의 중요한 부분입니다. 원소의 원자 질량 단위가 AMU (예 :탄소의 원자 질량 단위)에서 정량화되면 그램에서 원소의 한 몰의 질량과 동일한 값을 갖습니다. 따라서 철 원자 질량은 55.847 AMU이므로 하나의 두더지의 무게는 55.847 그램입니다. 이온 성 화합물과 분자는 동일한 개념에서 작용합니다. NaCl의 하나의 공식 단위의 원자 질량은 약 58.44 AMU입니다. 따라서 NaCl의 두더지의 무게는 약 58.44 그램입니다. 하나의 물 분자의 무게는 18.02 amu 일 것이며, 물 분자의 두더지의 무게는 약 18.02 그램입니다.

결론

원자 질량 단위뿐만 아니라 원자 질량의 개념은 물리와 화학 모두의 필수 부분입니다. 따라서 개념을 근본적으로 이해하는 것이 중요합니다. 이 주제는 unified Atomic Mass, 원자 질량 단위와 동위 원소를 차별화하는 것, 원자 질량 단위를 정의하는 방법 및 원자 질량 단위의 병력과 같은 원자 질량 단위의 다양한 주제에 대한 지식을 얻는 데 도움이되기를 바랍니다.

자주 질문

Q) 원자 질량이 필요한 이유는 무엇입니까?

A) 분자 원자의 원자 질량은 분자 및 요소의 평균 질량을 결정하고 화학량 론적 문제를 해결하기 위해 사용된다. 

Q) 원자 질량 변화?

a) 원자 수는 변하지 않지만 요소의 원자 질량은 동위 원소에 따라 다릅니다. 원자 질량이 핵에 존재하는 중성자와 양성자의 합이므로, 동위 원소에는 양성자보다 더 많은 중성자가있어서 요소 질량이 안정적인 핵보다 크게 만듭니다.

Q) 다른 원소의 원자의 원자 질량 단위 값에 대한 몇 가지 예를 제시합니다.

• 4.0026 AMU는 하나의 헬륨 원자의 질량입니다.
• 31.972 amu는 한 황토의 질량입니다.
• 1.007 amu는 하나의 수소 원자의 질량입니다.
• 3 x 106 amu는 하나의 타이틴 원자 (가장 큰 단백질)의 질량입니다. 

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