Атом массаһы

Атом массаһы — атомдың массаһы. Халыҡ-ара берәмектәр системаһында килограмм ҡулланыла, ғәҙәттә, системанан тыш массаның атом берәмеген ҡулланыла.

Атом массаһы
Үлсәме	${\displaystyle {\mathsf {M}}}$
Дәүмәл символы (LaTeX)	${\displaystyle m({\mathsf {X}})}$ һәм ${\displaystyle m_{\mathsf {X}}}$
Рекомендуемая единица измерения	килограмм[1] һәм массаның атом берәмеге[1]

Дөйөм мәғлүмәттәр

Атомдың фундаменталь үҙенсәлектәренең береһе булып уның массаһы тора. Атомдың абсолют массаһы бик бәләкәй. Мәҫәлән, водород атомының массаһы яҡынса 1,67·10⁻²⁴ г^[2]. Шуға күрә химияла (башлыса практик маҡсаттар өсөн) сағыштырмаса (шартлы) дәүмәлде файҙаланыу күпкә уңайлыраҡ, уны сағыштырма атом массаһы йәки атом массаһы тип атайҙар.

Атом һәм молекуляр массаларҙы үлсәү берәмеге сифатында киң таралған ¹²C углерод изотобы нейтраль атом массаһының 1⁄12 өлөшө ҡабул ителә.^[3] Был система. е. м.нан тыш масса үлсәү берәмеге массаның атом берәмемеге (а. а. е. м.) или дальтон (яҙылышы: Да; берәмек Дж. Дальтон хөрмәтенә аталған).

Изотоптың атом массаһы һәм уның атом массаһы һаны араһындағы айырма массаның артыҡлығы тип атала (ғәҙәттә уны МэВ-ла сағылдыралар). Ул ыңғай һәм кире булыуы мөмкин; уның барлыҡҡа килеү сәбәбе - йәҙрәләрҙең элемтә энергияһының протон һәм нейтрондар һанына һыҙыҡлы булмаған бәйләнеше, шулай уҡ протон һәм нейтон массаларының айырмаһы тора.

Изотоптың атом массаһының масса һанына бәйлелеге түбәндәгесә: артыҡ масса водород-1-ҙә ыңғай, масса һаны артыу менән ул кәмей һәм тимер-56 минимумына еткәнсе кирегә әйләнә, артабан үҫә башлай һәм ауыр нуклидтарҙа ыңғай ҡиммәттәргә тиклем арта. Был йәҙрәнең тимергә ҡарағанда ауырыраҡ бүленеүе энергия бүлеп сығарыуына тап килә, ә яҡтылыҡ йәҙрәһенең бүленеүе энергия талап итә. Киреһенсә, йәҙрәнең тимергә ҡарағанда еңелерәк ҡушылыуы энергия бүлеп сығара, шул уҡ ваҡытта тимергә ҡарағанда ауырыраҡ элементтарҙың ҡушылыуы өҫтәмә энергия талап итә.

Химик элементтың атом массаһы (шулай уҡ уртаса атом массаһын, шулай уҡ стандарт атом массаһының) тәбиғәттә булған был химик элементтың тотороҡло һәм тотороҡһоҙ изотоптарының уртаса атом ауырлығын алғандар. Нәҡ ошо атом массаһы Д. И. Менделеевтың периодик таблицаһында сағыла, стоихиометрик иҫәпләүҙәрҙә ҡулланыла. Изотоп нисбәте боҙолған элементтың атом массаһы (мәҫәлән, изотоп менән байытылған) стандарт массанан айырыла. Моноизотоп элементтары өсөн (мәҫәлән, йод, алтын һ. б.) элементтың атом массаһы тәбиғи ҡатнашмала сағылдырылған берҙән-бер изотоптың атом массаһы менән тап килә. Тәбиғәттә булмаған химик элементтар (синтетик химик элементтар), мәҫәлән, технеций, кюрий һ. б. өсөн элементтың атом массаһы шартлы рәүештә был элементтың билдәле изотоптарының иң тотороҡло массаһы менән күрһәтелгән; периодик таблицала бындай ҡиммәттәр ғәҙәттә квадрат йәйәләрҙә күрһәтелә.

Ағымдағы мәлдә үлсәнә торған атом массаларының иң аныҡ ҡиммәттәрен даими рәүештә, бер нисә йылға бер тапҡыр ИЮПАК эгидаһы аҫтында сыҡҡан Atomic Mass Evaluation (AME) баҫмаһында табырға мөмкин. 2022 йылға һуңғы баҫма булып AME2020 тора.

Сағыштырма атом массаһы

Сағыштырма атом массаһы (иҫке атамаһы - атом ауырлығы) —массаның атом берәмектәрендә сағылыш тапҡан атом массаһының ҡиммәте бирелгән элементтағы атом массаһының 12С углерод изотопының нейтраль атом массаһының 1⁄12 өлөшөнә нисбәте тип билдәләнә. Аныҡлауҙан күренеүенсә, сағыштырма атом массаһы үлсәмһеҙ дәүмәл^[4] булып тора.

Молекуляр (моляр) масса

Химик берләшмәнең молекуляр массаһы тип уның элементтарын тәшкил иткән элементтарҙың атом массаларының суммаһы атала, улар берләшмәһенең химик формулаһы буйынса элементтарҙың стехиометрик коэффициенттарына ҡабатлана. Ҡәтғи әйткәндә, молекуланың массаһы уны ойоштороусы атомдар массаһынан молекуланың бәйләүсе энергияһына тиң дәүмәлгә кәмерәк (өҫтә ҡарағыҙ). Әммә был масса дефекты молекула массаһынан 9-10 тәртипкә айырылһа, уны иғтибарһыҙ ҡалдырырға мөмкин.

Моль (һәм Авогадро һанын) билдәләү матдәнең бер моль массаһы (моляр массаһы) граммдарҙа күрһәтелгән был матдәнең атом (йәки молекуляр) массаһына һан яғынан тигеҙ булһын өсөн һайлана. Мәҫәлән, тимерҙең атом массаһы 55,847 а. е. м. Тимәк, тимерҙең бер моль (йәғни тимер атомдары һаны, Авогадро һанына тигеҙ, ≈6,022⋅10²³), йәғни массаһы 55,847 г.

Атомдар һәм молекулалар массаһын туранан-тура сағыштырыу һәм үлсәү масса-спектрометрик ысулдар ярҙамында башҡарыла.

Тарихы

Тәүҙә атом массаларын иҫәпләгәндә (XIX быуат башынан, Дж. Дальтон тәҡдиме буйынса; ҡара: Дальтондың Атомистик теорияһы) масса берәмеге [сағыштырмаса] водород атомы массаһы иң еңел элемент булараҡ ҡабул иткәндәр. Әммә күпселек элементтарҙың атом массалары кислород берләшмәләре составы нигеҙендә билдәләнгәнлектән, кислородтың атом массаһына ҡарата ғәмәлдәге иҫәпләүҙәр башҡарыла, улар 16-ға тиң тип фараз ителә; кислород һәм водород атом массалары араһындағы нисбәт 16: 1 тип иҫәпләнгән. Артабан теүәлерәк үлсәүҙәр күрһәтеүенсә, был нисбәт 15,874 : 1 йәки, эквивалентлы рәүештә, 16: 1.0079. Кислородтың атом массаһының үҙгәреүе күпселек элементтарҙың атом массаларын үҙгәртеүгә килтерер ине. Шуға күрә кислородҡа 16 атом массаһын ҡалдырырға, водородтың атом массаһын 1,0079-ға тиң итеп алырға ҡарар ителә.

Шулай итеп, атом массаһы берәмеге кислород атомы массаһының 1⁄16 өлөшө ҡабул ителә, ул кислород берәмеге тип ала. Артабан тәбиғи кислородтың изотоптар ҡатнашмаһынан тороуы асыҡлана, шуға күрә кислород массаһы кислородтың тәбиғи изотоптары атомдары массаһының уртаса ҡиммәтен билдәләйҙәр (кислород-16, кислород-17 һәм кислород-18), был атом берәмектәре арҡаһында тотороҡһоҙ булып сыға. Һөҙөмтәлә атом массаларының химик һәм физик шкалалары формалаша. Атом массаларының ике шкалаһы булыуы ҙур уңайһыҙлыҡтар тыуҙыра. Физик һәм химик шкалалар буйынса иҫәпләнгән күп кенә константаларҙың дәүмәле төрлө була.^[5] Был яраҡһыҙ хәл кислород массаһы урынына атом массаларының углерод шкалаһын ҡабул итергә мәжбүр итә.

Сағыштырмаса атом массаларының берҙәм масштабы һәм атом массаһының яңы берәмеге Халыҡ-ара физиктар конгресы (1960) тарафынан ҡабул ителә һәм халыҡ-ара химиктар конгресы тарафынан (1961; 1-се Халыҡ-ара химиктар съезынан һуң 100 йыл үткәс) тарафынан берләштерелә. Кислород химик берәмеге атом массаһының 0,999957 яңы углерод берәмегенә тиң. Хәҙерге масштабта кислород һәм водородтың сағыштырма атом массалары — 15,9994: 1.0079.. Атом массаһының яңы берәмеге химик элементтың атом массаһының уртаса ҡиммәтенә түгел, ә үҙенсәлекле изотопҡа бәйләнгәнлектән, тәбиғи изотоп вариациялар был агрегаттың ҡабатланыуына йоғонто яһамай ҡалмай.

Иҫкәрмә

1. 10-4.1 // Quantities and units — Part 10: Atomic and nuclear physics (ингл.) — 2 — ISO, 2019.
2. См. Фундаментальные физические постоянные#Некоторые другие физические постоянные.
3. Поэтому атомная масса этого изотопа по определению равна 12 (а. е. м.) точно
4. Чертов А. Г. Единицы физических величин. — М.: «Высшая школа», 1977. — 287 с.
5. Некрасов Б. В. Основы общей химии. — 3-е изд. — М.: Химия, 1973. — Т. I. — С. 22—27.'

Әҙәбиәт

• Meija J. et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — Vol. 88, no. 3. — P. 265—291. — doi:10.1515/pac-2015-0305.
• Вес атомов // Брокгауз һәм Ефрондың энциклопедик һүҙлеге: 86 томда (82 т. һәм 4 өҫтәмә том). — СПб., 1890—1907. (рус.)
• Атом (Размеры и масса атомов). Атомный вес // Физический энциклопедический словарь (в 5 т.) / Б. А. Введенский. — М: Сов. энциклопедия, 1960. — Т. 1. — С. 107, 119–121. — 664 с.
• Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии: В 2 томах / Пер. с англ.. — М.: Мир, 1982. — Т. 1. — С. 13—65, 114, 267—295. — 652 с.
• Атомная масса // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: Ааронова — Бома эффект — Длинные линии. — С. 152. — 707 с. — 100 000 экз.
• Атомная масса // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: А—Дарзана. — С. 216. — 623 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-008-8.

Һылтанмалар

• • Атомная масса / Справочник химика (дополнительная информация )
  • Публикации атомных масс 1969—2013 — в журнале «Pure and Applied Chemistry», на сайте ИЮПАК
  • Атомные массы всех изотопов
  • AME2020 atomic mass evaluation 2019 йыл 11 ғинуар архивланған.
  • Atomic Mass Data Center