Відносна атомна маса

Відносна атомна маса (англ. Relative atomic mass, символ: Ar; іноді скорочено RAM або ram), також відома під застарілим синонімом атомна вага — безрозмірна фізична величина, яка визначається як відношення середньої маси атомів хімічного елемента в даному зразку до постійної атомної маси. Константа атомної маси (символ: mu) визначається як істота1/12 вуглецю-12^[2]. Оскільки обидві величини у співвідношенні є масами, отримане значення є безрозмірним. Ці визначення залишаються в силі ^[3]: 134 навіть після перевизначення базових одиниць СІ у 2019 році^[a][b].

Відносна атомна маса
Розмірність	${\displaystyle 1}$
Формула	${\displaystyle A_{\mathrm {r} }(\mathrm {X} )={\frac {{\bar {m}}(\mathrm {X} )}{m_{\mathrm {u} }}}}$
Позначення у формулі	${\displaystyle A_{\mathrm {r} }(\mathrm {X} )}$, ${\displaystyle {\bar {m}}(\mathrm {X} )}$ і ${\displaystyle m_{\mathrm {u} }}$
Символ величини (LaTeX)	${\displaystyle A_{\mathrm {r} }(\mathrm {X} )}$[1]
Підтримується Вікіпроєктом	Вікіпедія:Проєкт:Математика
Рекомендована одиниця вимірювання	1[1]

Для окремого зразка відносна атомна маса даного елемента є середньозваженим арифметичним мас окремих атомів (включно з усіма його ізотопами), присутніх у зразку. Ця кількість може суттєво відрізнятися між зразками, оскільки походження зразка (і, отже, його радіоактивна історія чи історія розповсюдження) могло спричинити комбінації вмісту ізотопів у різних співвідношеннях. Наприклад, через іншу суміш стабільних ізотопів вуглецю-12 і вуглецю-13 зразок елементарного вуглецю з вулканічного метану матиме іншу відносну атомну масу, ніж зразок, зібраний із тканин рослин або тварин.

Визначення

Відносна атомна маса визначається середньою атомною масою або середньозваженим значенням атомних мас усіх атомів певного хімічного елемента, знайденого в конкретному зразку, яке потім порівнюється з атомною масою вуглецю-12^[8]. Це порівняння є часткою двох ваг, що робить значення безрозмірним (не має одиниці). Цей коефіцієнт також пояснює слово відносне: значення маси зразка розглядається відносно значення вуглецю-12.

Стандартна атомна маса

Комісія IUPAC CIAAW підтримує значення інтервалу очікування відносної атомної маси (або атомної ваги) на Землі, яке називається стандартною атомною вагою. Стандартна атомна вага вимагає, щоб джерела були наземними, природними та стабільними щодо радіоактивності. Також є вимоги до процесу дослідження. Для 84 стабільних елементів CIAAW визначив цю стандартну атомну вагу. Ці значення широко публікуються та називаються «атомною вагою» елементів для реальних речовин, таких як фармацевтичні препарати та комерційна торгівля.

Дивись також

• Міжнародний союз теоретичної та прикладної хімії (IUPAC)

Примітки

1. 9-3 // Quantities and units — Part 9: Physical chemistry and molecular physics — 2 — ISO, 2019. — 17 p.

   d:Track:Q86976044d:Track:Q15028
2. International Union of Pure and Applied Chemistry (1980). Atomic Weights of the Elements 1979 (PDF). Pure Appl. Chem. 52 (10): 2349—84. doi:10.1351/pac198052102349.
3. International Bureau of Weights and Measures (20 травня 2019), The International System of Units (SI) (PDF) (вид. 9th), ISBN 978-92-822-2272-0, архів оригіналу за 18 October 2021
4. 2018 CODATA Value: molar mass of carbon-12. The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 травня 2019. Процитовано 30 серпня 2023.
5. Tiesinga, Eite; Mohr, Peter J.; Newell, David B.; Taylor, Barry N. (30 червня 2021). CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2018. Reviews of Modern Physics. 93 (2). doi:10.1103/RevModPhys.93.025010.
6. Standard Uncertainty and Relative Standard Uncertainty. CODATA reference. NIST. Архів оригіналу за 24 липня 2023. Процитовано 30 серпня 2023.
7. Mohr, Peter J; Newell, David B; Taylor, Barry N; Tiesinga, Eite (1 лютого 2018). Data and analysis for the CODATA 2017 special fundamental constants adjustment. Metrologia. 55 (1): 125—146. doi:10.1088/1681-7575/aa99bc.
8. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Редагована онлайн версія: (2006–) "relative atomic mass". DOI:10.1351/goldbook.R05258 (англ.)

Коментарі

1. 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^[4][5]:49 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 N_A is now exactly equal to 6.02214076×10²³ reciprocal moles by definition, whereas previously it had to be determined experimentally and thus had an uncertainty.^[3]:134
2. Immediately following the 2019 redefinition, M(¹²C) was equal to 12.0000000000(54) g/mol, corresponding to a relative standard uncertainty^[6] of 4.5 × 10^-10. This uncertainty was “inherited” from the relative standard uncertainty that the product h N_A had immediately prior to the redefinition: also 4.5 × 10^-10. (Here h is the Planck constant. Following the redefinition, the product h N_A has an exact value by definition.)^[7]:143 Conversely, immediately prior to the redefinition, the Avogadro constant N_A had a measured value of 6.022140758(62) × 10²³ reciprocal moles, corresponding to a relative standard uncertainty of 1.0 × 10^-8. Note that immediately prior to the redefinition, the product h N_A was known far more precisely than either h or N_A individually^[7]:139).

Література

• Possolo, Antonio; van der Veen, Adriaan M.H.; Meija, Juris; Brynn Hibbert, D. (4 січня 2018). Interpreting and propagating the uncertainty of the standard atomic weights (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 90 (2): 395—424. doi:10.1515/pac-2016-0402. Процитовано 8 лютого 2019.

Посилання

• Комісія IUPAC із вмісту ізотопів і атомної ваги
• NIST відносні атомні маси всіх ізотопів і стандартні атомні ваги елементів
• Стандартні атомні ваги