原子番号と質量数の違いを徹底解明!計算公式と試験頻出の裏ワザ

原子番号と質量数の違いを徹底解明!計算公式と試験頻出の裏ワザ

原子番号と質量数の違いを徹底解明!計算公式と試験頻出の裏ワザを徹底追究! 読者が気になる 重要ポイントを凝縮して配信します。

ネット上の学習掲示板や知恵袋などで最も多くの質問が寄せられている盲点が、「質量数」「相対質量」「原子量」の混同です。これらはすべて「重さ」に関連する概念ですが、科学的な定義はまったく異なります。

まず、相対質量の基準と定義は、国際純正・応用化学連合(IUPAC)によって「質量数12の炭素原子(12C)1個の質量を正確に12と定めたもの」と定義されています。陽子や中性子の1個あたりの質量は極めて小さく(約1.67×10-24g)、そのまま扱うのは不便であるため、炭素12を基準にした比率(単位のない無次元量)で表します。

そして、原子量と質量数の違いは、「個々の原子の整数値か」「同位体の平均値か」という点に集約されます。質量数は陽子と中性子の個数を足した「必ず整数になる値」です。これに対し、原子量は地球上に存在する同位体の天然存在比を加重平均した数値であるため、基本的には小数(例:塩素の原子量は約35.5)になります。

概念の混乱を解消するために、以下の比較表で決定的な違いを整理しました。

項目詳細・数値データ一般的な基準・相場編集部の見解・評価原子番号陽子の数(中性原子では電子数)1(H)〜 118(Og)までの整数元素の化学的性質を決定づける最重要の識別ID質量数陽子数 + 中性子数必ず「整数」になる(単位なし)核子のカウント数。原子核崩壊の計算でも必須相対質量12C=12を基準とした特定同位体の質量比質量数に極めて近い実測値(小数)質量欠損があるため、12C以外は厳密には整数にならない原子量天然同位体の相対質量×存在比の総和周期表に記載される平均値(C=12.01, Cl=35.45等)モル計算(mol)の分子量・式量計算の基盤となる数値
清水 千尋
著者

清水 千尋

マーケティングと消費者心理のトレンドを分析し、現代のヒット商品の背景を読み解きます。