Masa atomowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Masa atomowa (ma) – wielkość fizyczna określająca masę spoczynkową atomu znajdującego się w stanie podstawowym. Obecnie jest najczęściej wyrażana w jednostce masy atomowej (u), zdefiniowanej jako 1/12 masy atomu izotopu 12
C
[1][2]. Częściej stosowanym pojęciem jest jednak względna masa atomowa (Ar, przest. ciężar atomowy) będąca stosunkiem masy atomowej do jednostki masy atomowej, a więc wielkością niemianowaną[3]. Powszechnie wykorzystywanymi i zalecanymi wartościami względnych mas atomowych są wartości standardowych względnych mas atomowych (Ar°) publikowane przez Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAWW) wchodzącą w skład Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC)[4].

Standardowa względna masa atomowa[edytuj | edytuj kod]

Publikowane przez CIAAW wartości standardowych względnych mas atomowych pierwiastków są wartościami zalecanymi do powszechnego stosowania w nauce i mają zastosowanie do pierwiastków znajdujących się w każdym normalnym materiale[a] na Ziemi przy wysokim poziomie wiarygodności. Przy wyznaczaniu standardowych względnych mas atomowych brane jest pod uwagę nie tylko liczba występujących naturalnie izotopów danego pierwiastka, ale również ich abundancja naturalna[5].

Raporty CIAAW zawierające wartości wszystkich standardowych względnych mas atomowych pierwiastków lub aktualizujące niektóre z tych wartości publikowane są co około 2 lata. Publikacja z 2021 roku Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report) zawiera wartości standardowej względnej masy atomowej dla 84 pierwiastków, przy czym:

Zastosowanie zakresu wartości wynika z tego, że dla części pierwiastków ich masa atomowa zależy w dużej mierze od ich pochodzenia i okresu, w którym powstały, i dla każdego naturalnego materiału względna masa atomowa pierwiastka powinna zmieścić się w podanym zakresie. Jednocześnie każdą wartość w podanym zakresie należy traktować jako jednakowo wiarygodną, a sam zakres nie wskazuje rozkładu statystycznego ani nie jest bezspośrednim wskazaniem niepewności. Dla 34 pierwiastków nie została wyznaczona standardowa względna masa atomowa z uwagi na to, że nie mają żadnych trwałych izotopów i określonego występowania w naturze lub brakuje odpowiednio wiarygodnych i dokładnych badań[5].

Jednocześnie wraz ze standardową względną masą atomową publikowana jest wartość przybliżona (ang. abridged standard atomic weight) do 5 cyfr znaczących, o ile pozwala na to wyznaczona wartość standardowej względnej masy atomowej. Wartości te przeznaczone są do powszechnego użytku wszędzie tam, gdzie nie jest wymagane stosowanie wartości z maksymalną dokładnością, np. w przemyśle, handlu czy szkolnictwie[5].

Lista standardowych względnych mas atomowych[edytuj | edytuj kod]

Lista pierwiastków wraz z wartościami standardowej względnej masy atomowej[5]
L.a. Symbol Nazwa pierwiastka Standardowa względna masa atomowa Wartość przybliżona Uwagi
1 H wodór [1,00784; 1,00811] 1,0080 ± 0,0002 [b]
2 He hel 4,002602 ± 0,000002 4,0026 ± 0,0001 [c][d]
3 Li lit [6,938; 6,997] 6,94 ± 0,06 [b]
4 Be beryl 9,0121830 ± 0,0000005 9,0122 ± 0,0001
5 B bor [10,806; 10,821] 10,81 ± 0,02 [b]
6 C węgiel [12,0096; 12,0116] 12,011 ± 0,002
7 N azot [14,00643; 14,00728] 14,007 ± 0,001 [b]
8 O tlen [15,99903; 15,99977] 15,999 ± 0,001 [b]
9 F fluor 18,998403162 ± 0,000000005 18,998 ± 0,001
10 Ne neon 20,1797 ± 0,0006 20,180 ± 0,001 [b][c]
11 Na sód 22,98976928 ± 0,00000002 22,990 ± 0,001
12 Mg magnez [24,304; 24,307] 24,305 ± 0,002
13 Al glin 26,9815384 ± 0,0000003 26,982 ± 0,001
14 Si krzem [28,084; 28,086] 28,085 ± 0,001
15 P fosfor 30,973761998 ± 0,000000005 30,974 ± 0,001
16 S siarka [32,059; 32,076] 32,06 ± 0,02
17 Cl chlor [35,446; 35,457] 35,45 ± 0,01 [b]
18 Ar argon [39,792; 39,963] 39,95 ± 0,16
19 K potas 39,0983 ± 0,0001 39,098 ± 0,001
20 Ca wapń 40,078 ± 0,0004 40,078 ± 0,004 [c]
21 Sc skand 44,955907 ± 0,000004 44,956 ± 0,001
22 Ti tytan 47,867 ± 0,001 47,867 ± 0,001
23 V wanad 50,9415 ± 0,0001 50,942 ± 0,001
24 Cr chrom 51,9961 ± 0,0006 51,996 ± 0,001
25 Mn mangan 54,938043 ± 0,000002 54,938 ± 0,001
26 Fe żelazo 55,845 ± 0,002 55,845 ± 0,002
27 Co kobalt 58,933194 ± 0,000003 58,933 ± 0,001
28 Ni nikiel 58,6934 ± 0,0004 58,693 ± 0,001 [d]
29 Cu miedź 63,546 ± 0,003 63,546 ± 0,003 [d]
30 Zn cynk 65,38 ± 0,02 65,38 ± 0,02 [d]
31 Ga gal 69,723 ± 0,001 69,723 ± 0,001
32 Ge german 72,630 ± 0,008 72,630 ± 0,008
33 As arsen 74,921595 ± 0,000006 74,922 ± 0,001
34 Se selen 78,971 ± 0,008 78,971 ± 0,008 [d]
35 Br brom [79,901; 79,907] 79,904 ± 0,003
36 Kr krypton 83,798 ± 0,002 83,798 ± 0,002 [b][c]
37 Rb rubid 85,4678 ± 0,0003 85,468 ± 0,001 [c]
38 Sr stront 87,62 ± 0,01 87,62 ± 0,01 [c][d]
39 Y itr 88,905838 ± 0,000002 88,906 ± 0,001
40 Zr cyrkon 91,224 ± 0,002 91,224 ± 0,002 [c]
41 Nb niob 92,90637 ± 0,00001 92,906 ± 0,001
42 Mo molibden 95,95 ± 0,01 95,95 ± 0,01 [c]
43 Tc technet
44 Ru ruten 101,07 ± 0,02 101,07 ± 0,02 [c]
45 Rh rod 102,90549 ± 0,00002 102,91 ± 0,01
46 Pd pallad 106,42 ± 0,01 106,42 ± 0,01 [c]
47 Ag srebro 107,8682 ± 0,0002 107,87 ± 0,01 [c]
48 Cd kadm 112,414 ± 0,004 112,41 ± 0,01 [c]
49 In ind 114,818 ± 0,001 114,82 ± 0,01
50 Sn cyna 118,710 ± 0,007 118,71 ± 0,01 [c]
51 Sb antymon 121,760 ± 0,001 121,76 ± 0,01 [c]
52 Te tellur 127,60 ± 0,03 127,60 ± 0,03 [c]
53 I jod 126,90447 ± 0,00003 126,90 ± 0,01
54 Xe ksenon 131,293 ± 0,006 131,29 ± 0,01 [b][c]
55 Cs cez 132,90545196 ± 0,00000006 132,91 ± 0,01
56 Ba bar 137,327 ± 0,007 137,33 ± 0,01
57 La lantan 138,90547 ± 0,00007 138,91 ± 0,01 [c]
58 Ce cer 140,116 ± 0,001 140,12 ± 0,01 [c]
59 Pr prazeodym 140,90766 ± 0,00001 140,91 ± 0,01
60 Nd neodym 144,242 ± 0,003 144,24 ± 0,01 [c]
61 Pm promet
62 Sm samar 150,36 ± 0,02 150,36 ± 0,02 [c]
63 Eu europ 151,964 ± 0,001 151,96 ± 0,01 [c]
64 Gd gadolin 157,25 ± 0,03 157,25 ± 0,03 [c]
65 Tb terb 158,925354 ± 0,000007 158,93 ± 0,01
66 Dy dysproz 162,500 ± 0,001 162,50 ± 0,01 [c]
67 Ho holm 164,930329 ± 0,000005 164,93 ± 0,01
68 Er erb 167,259 ± 0,003 167,26 ± 0,01 [c]
69 Tm tul 168,934219 ± 0,000005 168,93 ± 0,01
70 Yb iterb 173,045 ± 0,010 173,05 ± 0,02 [c]
71 Lu lutet 174,9668 ± 0,0001 174,97 ± 0,01 [c]
72 Hf hafn 178,486 ± 0,006 178,49 ± 0,01 [c]
73 Ta tantal 180,94788 ± 0,00002 180,95 ± 0,01
74 W wolfram 183,84 ± 0,01 183,84 ± 0,01
75 Re ren 186,207 ± 0,001 186,21 ± 0,01
76 Os osm 190,23 ± 0,03 190,23 ± 0,03 [c]
77 Ir iryd 192,217 ± 0,002 192,22 ± 0,01
78 Pt platyna 195,084 ± 0,009 195,08 ± 0,02
79 Au złoto 196,966570 ± 0,000004 196,97 ± 0,01
80 Hg rtęć 200,592 ± 0,003 200,59 ± 0,01
81 Tl tal [204,382; 204,385] 204,38 ± 0,01
82 Pb ołów [206,14; 207,94] 207,2 ± 1,1
83 Bi bizmut 208,98040 ± 0,00001 208,98 ± 0,01
84 Po polon
85 At astat
86 Rn radon
87 Fr frans
88 Ra rad
89 Ac aktyn
90 Th tor 232,0377 ± 0,0004 232,04 ± 0,01 [c]
91 Pa protaktyn 231,03588 ± 0,00001 231,04 ± 0,01
92 U uran 238,02891 ± 0,00003 238,03 ± 0,01 [b][c]
93 Np neptun
94 Pu pluton
95 Am ameryk
96 Cm kiur
97 Bk berkel
98 Cf kaliforn
99 Es einstein
100 Fm ferm
101 Md mendelew
102 No nobel
103 Lr lorens
104 Rf rutherford
105 Db dubn
106 Sg seaborg
107 Bh bohr
108 Hs has
109 Mt meitner
110 Ds darmsztadt
111 Rg roentgen
112 Cn kopernik
113 Nh nihon
114 Fl flerow
115 Mc moskow
116 Lv liwermor
117 Ts tenes
118 Og oganeson

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Uwagi[edytuj | edytuj kod]

  1. Jako „materiał normalny” określa się każdą substancję z wyjątkiem tych, które: (1) zostały w znacznym stopniu, umyślnie, nieumyślnie lub w nieokreślony sposób poddane modyfikacjom składu izotopowego, (2) mają pozaziemskie pochodzenie, (3) ich skład izotopowy jest wynikiem anomalii lub zaistnienia innych wyjątkowych okoliczności (np. naturalnego reaktora jądrowego).
  2. a b c d e f g h i j W dostępnych komercyjnie produktach mogą występować znaczne odchylenia masy atomowej od podanej, z uwagi na zmianę składu izotopowego w rezultacie nieznanego bądź niezamierzonego frakcjonowania izotopowego.
  3. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność.
  4. a b c d e f Duże różnice w składzie izotopowym tego pierwiastka w źródłach naturalnych nie pozwalają na podanie wartości masy atomowej z większą dokładnością.

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. atomic mass, mA, [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson, Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), S.J. Chalk (akt.), International Union of Pure and Applied Chemistry, wyd. 2, Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI10.1351/goldbook.A00496, ISBN 0-9678550-9-8 (ang.).
  2. unified atomic mass unit, [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson, Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), S.J. Chalk (akt.), International Union of Pure and Applied Chemistry, wyd. 2, Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI10.1351/goldbook.U06554, ISBN 0-9678550-9-8 (ang.).
  3. relative atomic mass (atomic weight), Ar, [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson, Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), S.J. Chalk (akt.), International Union of Pure and Applied Chemistry, wyd. 2, Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI10.1351/goldbook.R05258, ISBN 0-9678550-9-8 (ang.).
  4. standard atomic weights, [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson, Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), S.J. Chalk (akt.), International Union of Pure and Applied Chemistry, wyd. 2, Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI10.1351/goldbook.S05907, ISBN 0-9678550-9-8 (ang.).
  5. a b c d Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI10.1515/pac-2019-0603 (ang.).