4.5: 元素-陽子の数で定義

質量数

原子の質量数( \ (A) )とは原子核にある陽子と中性子の数の総和です。 原子の質量は原子質量単位(atomic mass unit)と呼ばれる単位で表します。 1原子質量単位は陽子1個の質量で、約♪1.67♪10^{-27}キログラムと非常に小さい質量です。 中性子の質量は陽子よりほんの少し大きいだけですが、その質量も1原子質量単位とされることが多いようです。 電子はほとんど質量を持たないので、原子の質量はほとんどすべて陽子と中性子の中にあることになります。 したがって、原子の質量は陽子と中性子の総数で決まり、原子質量単位で表します(表 ㋑ )。 ヘリウム原子の多くは、陽子2個のほかに中性子2個を持っています。 したがって、ほとんどのヘリウム原子の質量は4原子質量単位(陽子:㎤、中性子:㎤)となります。 ただし、ヘリウム原子の中には、中性子が2個より多いものと少ないものがある。 陽子の数が同じで、中性子の数が異なる原子を同位体と呼びます。 中性子の数は元素によって異なるため、ある元素の異なる原子の質量数は異なる場合があります。 例えば、ヘリウム原子の中には中性子が2個ではなく3個あるものがあります(これらは同位体と呼ばれ、後で詳しく説明します)

なぜ「質量数」には陽子と中性子は含まれるが、電子は含まれないと考えるのでしょう? 原子の質量の大部分は原子核に集中していることはご存じでしょう。 原子の質量は、陽子と中性子の数に依存します。 電子の質量は、陽子や中性子の質量に比べてとてもとても小さいことはすでに学習しました(ボーリング玉の質量に比べた1円玉の質量のようなものです)。 陽子と中性子の数を数えれば、原子の総質量がわかります。

原子の質量数は、原子の中の陽子と中性子の数がわかっていれば、とても簡単に計算できます。

例題4.5.1

中性子を2個含むヘリウム原子の質量数は?

答え

○(\left( ○text{number of protons} ○right) = 2) (ヘリウムの原子は常に2個の陽子を持っていることを忘れないでください。)

(\left( \text{number of neutrons} \right) = 2)

(\text{mass number} = \left( \text{number of protons} \right))

(\text{number of neutrons} = \right)

(\text{mass number} = 2) + \left( \text{number of neutrons} \right)

(\text{mass number} = 2 + 2 = 4)

化学記号は、1文字で表される記号です。 または2文字で元素の名称を表します。 化学記号の例として、酸素は \ce{O} 、亜鉛は \ce{Zn} 、鉄は \ce{Fe} があります。 記号の最初の文字は常に大文字である。 記号の最初の文字は常に大文字で、記号が2文字で構成されている場合は2文字目が小文字である。 元素の多くは英語名をそのまま記号化したものである。 しかし、古くから知られている元素の中には、表 ㋑のようにラテン語の名前に基づいた記号を維持しているものもあります。 Symbol and Latin Names for Elements

(\ce{Na}) Sodium Natrium (\ce{K}) Potassium

(\ce{Fe}) Iron Ferrum (\ce{Cu}) Copper Cuprum Silver Argentum (\ce{Sn}) Tin Stannum (\ce{Sb})

Antimony (\ce{Au}) Gold Aurum (\ce{Pb}) Lead Plumbum

<782><9136>の項参照。

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