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원자의 질량을 어떻게 측정합니까?

사과와 같은 스케일로 원자를 직접 무게를 측정 할 수는 없습니다. 원자는 엄청나게 작고 질량은 다른 접근법을 사용하여 측정됩니다.

질량 분석법

질량 분석법은 원자와 분자의 질량을 결정하는 데 사용되는 주요 기술입니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.

1. 이온화 : 원자를 함유하는 샘플은 먼저 이온화된다. 이것은 전자가 원자에서 제거되어 양으로 하전 된 이온을 생성한다는 것을 의미합니다.

2. 가속도 : 그런 다음 이온은 전기장에 의해 가속됩니다.

3. 편향 : 가속화 된 이온은 자기장을 통과합니다. 그들이 경험하는 편향의 양은 질량 대 충전 비율 (m/z)에 따라 다릅니다. 가벼운 이온은 무거운 이온보다 더 강하게 편향됩니다.

4. 탐지 : 이온은 검출기에 부딪히면 감지됩니다. 검출기는 이온 신호의 강도를 측정하며, 이는 각 이온의 풍부함에 직접 비례합니다.

해석 : 편향 패턴과 이온 신호의 강도를 분석함으로써 과학자들은 각 이온의 질량과 상대적 풍부도를 결정할 수 있습니다.

원자 질량 단위 (AMU)

원자의 질량은 원자 질량 단위 (AMU)로 측정됩니다. 하나의 AMU는 탄소 -12 원자의 질량 1/12로 정의됩니다.

동위 원소 및 평균 원자 질량

동일한 요소의 원자는 다른 수의 중성자를 가질 수있어 동위 원소를 초래할 수 있습니다. 각 동위 원소의 질량은 약간 다릅니다. 주기율표에 나열된 평균 원자 질량은 해당 요소의 모든 자연적으로 발생하는 동위 원소의 질량의 가중 평균입니다.

다른 기술

질량 분석법은 가장 일반적인 방법이지만 다른 기술을 사용하여 원자 질량을 결정할 수도 있습니다.

* X- 선 분광법 : 원자에 의해 방출되거나 흡수 된 X- 선의 파장을 분석하면 전자 구조 및 질량에 대한 정보가 밝혀 질 수 있습니다.

* 핵 자기 공명 (NMR) : NMR은 원자의 핵에 민감하며 질량 및 구조에 대한 정보를 제공 할 수 있습니다.

전반적으로, 원자의 질량을 측정하려면 전통적인 계량 방법의 한계를 극복하기 위해 질량 분석법과 같은 정교한 기술이 필요합니다.

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