相对原子质量

       在19世纪，道尔顿原子论只是一种假说。进入20世纪时，随着电子、质子、中子、放射性、同位素等一系列新发现，人们建立了生动而具体的原子模型，原子由假说变为实在。人们对原子的认识已经大大深化——原子并不像道尔顿等人想象的不可分，而是由更小的微粒构成。

1-1 元素、原子序数和元素符号

       具有一定核电荷数（等于核内质子数）的原子称为一种（化学）元素。按（化学）元素的核电荷数进行排序，所得序号叫做原子序数。例如，1号元素是氢。每一种元素有一个用拉丁字母表达的元素符号。

1-2 核数、同位素和同位素丰度

       具有一种质子数和一种中子数的原子称为一种核素。有两类核素：一种是稳定核素，它们的原子核是稳定的；另一类是放射性核素，它们的原子核是不稳定的，会自发释放出某些亚原子微粒（α、β等）而转变为另一种核素。在自然界，有的元素只有一种稳定核素（不计人造放射性同位素），称为单核素元素。有的元素有几种稳定核素（半衰期特别长的天然放射性同位素），称为多核素元素。通常用元素左上下角添加数字作为元素符号，例如。核素符号左下角的数字是该核素的原子核里的质子数，左上角的数字称为该核素的质量数，即核内质子数与中子数之和。

       具有相同核电荷数、不同中子数的核素属于同一种元素，在元素周期表里占据同一位置，互称同位素，如氢的3种同位素有1H、2H、3H（H、D、T）或中文名为氢、氘、氚。

扩展，区别：

       核素——具有一定质子数和一定中子数的原子

       元素——具有一定质子数的原子

       同位素——质子数相同中子数不同的原子

       同量异位素——核子数相同而质子数和中子数不同的原子

       同中素——具有一定中子数的原子。

       某元素的各种天然同位素的分数组成（原子百分比）称为同位素丰度。例如，样的同位素丰度为：f（16O）=99.76%，f（17O）=0.04%，f（18O）=0.20%，而单核元素，如氟，同位素丰度为f（19F）=100%。

1-3 原子的质量

       一个原子的质量不等于构成它的质子和中子的质量的简单相加（电子质量大小忽略不计）。例如，1摩尔氘原子的质量比1摩尔质子和1摩尔中子的质量和小于0.000431225g。这一差值被称为质量亏损，等于核子结合成原子核释放出来的能量——结合能。结合能通常用百万电子伏特（MeV）为单位。核子结合原子核释放出1MeV结合能相当于1.782676×10(-27)g 质量亏损。不同数量的核子结合成原子核释放出来的结合能与核子的数量不成比例，因而产生了比结合能的概念。比结合能是某原子核的结合能除以其核子数，相当于平均分摊到该原子核每个核子的结合能。原子核质量数为30-100时，比结合能最大。比结合能越大，表明原子核越稳定。

       以原子质量单位u为单位的某核素一个原子的质量称为该核素的原子质量，简称原子质量。1u等于核素12C的原子质量的1/12（1u=1.660566×10(-24)g）。

       核素的质量与12C的原汁质量的1/12之比称为核素的相对原子质量。核素的相对原子质量在数值上等于核素的原子质量，量纲为一。

                                                  1-4 元素的相对原子质量（原子量）

       根据国际原子量与同位素丰度委员会1979年的定义，原子量是指一种元素的1摩尔质量对核素12C的1摩尔质量的1/12的比值。这个定义表明：

       -元素的相对原子质量（原子量）是纯数。

       -单核素元素的相对原子质量等于该元素的核素的相对原子质量。

       -多核素元素的相对原子质量等于该元素的天然同位素相对原子质量的加权平均值。

       加权平均值就是几个数值分别乘上一个权值再加和起来。对于元素的相对原子质量（原子量），这个权值就是同位素丰度。用Ar代表多核素的相对原子质量，则：

例如，铼有两种天然同位素，185Re和187Re，1977年测定的相对原子质量和同位素丰度分别为184.952977,37.298%和186.955765,62.602%，由此得到的铼的相对原子质量为：

184.952977×0.37298＋186.955765×0.62602＝186.02

       1997年国际原子量表中的铼的原子量为186.207，这个数据与上面给出的数据并不相同。为此，国际原子量和同位素丰度委员会每两年公布一次最新的原子量。应当特别指出的是，事实上各种元素的原子量的确定性的高低是不同的。这是因为元素的相对原子质量的数据取决于两个因素：一是各种核素的相对原子质量的测量准确性；另一种是某元素的同位素丰度的测量准确性。前一个因素与测量仪器的精密度有关；后一个因素则与样品的来源、性质以及取样方式方法等等复杂因素有关。