相対質量について

質問

教科書を読んでて、炭素原子の質量を基準としてそれぞれの原子の質量の比の関係で表したものを原子の相対質量と言う。と書いてあるのですが、具体例がないので読んでいても意味が全くわかりません。辞書で相対の意味を調べてみたんですが、対立すること。物事が見方によって違っており絶対ではないこと、など載っていて質量と相対の関係が全く分かりません。相対とはなんですか？具体例などを挙げて初心者でも分かりやすく、詳しく教えてください。お願いします。

回答No.2

shkwta · ベストアンサー

(1)『原子の相対質量』という用語はそれ自体で厳密に定義されています。「相対」を辞書で調べても、「原子の相対質量」の意味がわかるわけではありません。

(2)相対というのは、「ＢはＡの1.5倍」とか、「ＢはＡより7大きい」など、２つの量を比べたときの比や差などのことです。比なのか差なのかそれ以外なのかは、量の種類によって異なります。
『原子の相対質量』という場合の「相対」は、比のことです。

(3)では、何と比べた比なのかというと、質量数１２の炭素原子です。

(4)炭素原子は、陽子が６個あります。中性子の数は何種類かありますが、天然には６個、７個、８個の同位体が存在しています（８個のものは放射性）。ほとんどの炭素原子(98.9%)は中性子が６個です。陽子の数と中性子の数を合わせたものを質量数といいます。自然界のほとんどの炭素原子は質量数が１２です。

※質量数と質量は、関係はありますが別の量です。区別しなければなりません。下にホウ素原子の例を出しましたが、質量数がそのまま相対質量になるわけではありません。違いの理由は、陽子と中性子の結合エネルギーに関係があります。

(5)質量数１２の炭素原子の質量を１２として、ある原子の質量を表わしたものを、その原子の相対質量といいます。比例式で書くと、次のxが相対質量です。

　x : 12 = m : c

m=その原子の質量 c=質量数１２の炭素原子の質量

(6)仮に、ある原子の質量がＡグラム、質量数１２の炭素原子の質量がＢグラムだとすると、上の比例式から

　12×Ａ/Ｂ

がその原子の相対質量になります。しかし、実際には原子の質量を何かのはかりを使って直接グラムで測るわけではありません。グラム単位の原子の質量より、２つの原子の質量の比のほうがずっと、高精度に測定することができます。

　(例）
　質量数１０のホウ素原子の相対質量は、10.012937です。
　質量数１１のホウ素原子の相対質量は、11.009305です。

　(例題）
　質量数１０のホウ素原子の質量は、質量数１２の炭素原子の何倍ですか。
　答　10.012937 / 12 = 0.8344114　倍
※上の式の12は定義値だから、有効数字は無限にあります。

(7)多くの元素では、天然に複数の同位体が存在します。そのような場合、それらの同位体について、それぞれの質量の（存在比による）加重平均をとったものを原子量といいます。「相対原子質量」という言葉がありますが、原子量の同義語です。

　（例題）天然のホウ素原子は、質量数１０のものが19.9%, 質量数１１のものが80.1%ある。
　ホウ素の原子量はいくらか。
　　答　10.012937×0.199 + 11.009305×0.801 = 10.811
　※存在比の変動があるため、有効数字が限られます。

(8)相対質量の基準が、質量数１２の炭素原子である理由は、1960年頃に、科学者の国際会議でそう決めたからです。

わかりにくいときは補足してください。

お礼

有難うございました

回答No.1

パんだ パンだ（@Josquin）

相対というのは、ある基準に対してどのぐらいの量があるかということです。
例えば、ｋｇという質量の単位がありますが、これはキログラム原器の質量を１ｋｇと定義し、その質量の何倍かということで、他の物体の質量を表しています。

お礼

有難うございました