原子量・質量数・物質量・・・

質問

こんにちは。
原子量・質量数、物質量。初学者にとっては重さに関する言葉が色々で出てきて難しいです。そして、私もそうして躓いてしまいました^^;
これから、その事について自分で説明したいと思います。間違いがあると思うので、指摘していただけますか。
自分の知識を整理しながら投稿しようと思います。
よろしくお願いします。

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質量数
　原子核＋中性子の数。電子は軽いためこれに数えない。
重さの関係を表すには原子量を見れば良いから、重さを表すことに関してはあまり実用性ない。
原子量
　実際の原子はとても軽くて、その重さを数字で書くと煩雑になる。なので基準となる数字を決めて、そこから相対的な数字で表す。12番目の元素炭素Cの12として表すことにした(なぜ)。こうして表される数字を原子量と呼ぶことにした。
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　ここで気になるのは、1molの炭素の物質量も12gということです。
原子量は1molの物質量で、物質量は数を考慮した時の重さということでしょうか。しかし、これでは混乱してしまいます。1molの重さを原子量と定義したわけではないのに…。

実際問題とくときは、原子量35.5=1mol35.5gなのだな、という感じで問題ないのですがハッキリさせておきたいのです。
どなたか詳しいかたいましたらご指南いただければ嬉しいです。
また、関連した知識・補足をいただければ、なお助かります。

回答No.2

Tacosan

とりあえず誤解してるところを指摘してみる:
・質量数と原子量は「質量」に関する言葉だが, 「物質量」は個数に関する言葉である.
・C は「12番目の元素」じゃない.
・[12]C 1mol の物質量は 1mol (質量は 12g).
物質量については, 0.012kg の [12]C の中にある原子の個数を 1mol として, この個数に対する比率として定義されています. 例えば [12]C が 0.024kg だけあるとすると, これは「0.012kg の [12]C の中にある原子の個数」の 2倍だけあることになるので 2mol です.
で, 原子量は「[12]C を 12 とした相対的な質量」と定義されています. 従って, 「その原子 (など) を 1mol だけ集めたときの (g で表した) 質量」と一致します. もちろん, [12]C の原子量は正確に 12 です.
一般論として, 核種を指定すると質量数と原子量はほぼ一致します. 厳密には原子核の結合エネルギーや電子などの分だけ違うのですが, これらは陽子や中性子の質量に比べて小さいので, 単純な計算のときには無視できます.
例えば, [12]C の原子量は正確に 12 ですが, もう 1つの C の安定同位体である [13]C の原子量はほぼ 13 です. C 全体では [12]C が 99%, [13]C が 1% くらい (ほかに [14]C がごく少量だけ存在する) なので, C の原子量は (だいたい) 0.99*12 + 0.01*13 = 12.01 となります.
このように「ある核種が圧倒的に多い」場合には, 原子量はかなり整数に近い値になります. 逆に, 原子量が整数からほど遠い場合には, いくつかの核種が混ざっていると考えるのが普通です. この例としては Cl が代表的であり, [35]Cl と [37]Cl がおよそ 3:1 の割合なので Cl の原子量は 0.75*35 + 0.25*37 = 35.5 くらいとなります.