原子量に単位を付けない理由とは？

質問

• 原子量では相対質量という考え方を採っており、単位は不要とされています。
• ただし、他の物理量では単位が付けられていることが多いため疑問が生じます。
• 原子量には以前には単位が付けられていた時期もありましたが、現在は付けられていません。

回答No.21

101325

> 原子量は原子１個あたりの質量とすることは、譲れません。

はい。それもいいと思いますよ。

> 問題を解く際に原子１個からモルのオーダーへの変換が何度も出てきて煩雑だから、というのが、上の提案の理由でしょうが

違うと思いますよ。大川氏の記事は、「原子量等を『相対質量』で表す必然性が理解しにくいためなのではないだろうか」で始まって、「『相対質量』で定義される原子量、分子量、式量は不用」で締めています(強調はどちらも引用者による)。氏のスタート地点は、「初学者に原子１個の質量を学ばせる高校化学の導入部分で、『相対質量』などという、分かりにくい言い方に固執していること」に疑問を持っている質問者さんのそれと、それほど遠くはないんじゃないでしょうか。方向性がお二人で全く違うので、真逆の地点に到着しているわけですけれども、

　相対質量はもう止めようぜ！

という結論は同じですよね。

お礼

わざわざ私と同じような論客を紹介していただき、ありがとうございます。

しかし大川氏と私は、考え方が似ているようにみえますが、実は違います。

大川氏　「　単に原子・分子の絶対質量が非常に小さくその扱いが不便だという理由から、原子・分子の質量は相対質量で表すといわれても、そこには相対質量で表さなければならない必然性はない。原子・分子の絶対質量が非常に小さいという事実と、原子・分子の質量を相対質量で表すことの論理的なつながりはない。原子・分子の質量を非常に小さい絶対質量で表すことは何の問題もなく可能なのである。」
　「　現在では、原子・分子の１個の質量の絶対値を質量分析器を用いて測定することができる。質量分析器という道具を持っている現在の化学者にとって、原子・分子の質量を相対質量で表す必然性は、極めて希薄である。　」

上の文章からわかることは、大川氏は、現在化学で使われている「相対質量」は、質量の相対値だと受け取っています。私は現在化学で使われている「相対質量」は、単位をｕにして表した原子１個や分子１個の質量の値なので、特別に相対値などと呼ぶ必要がない、普通に質量と呼べばよい、と考えています。大川氏はグラムとｕには絶対質量と相対質量の違いがあると考えていますが、私はグラムもｕも同じ質量の単位であり、例えば長さの単位にメートルやインチがあるのと同じようなものだと考えているのです。ここに現行の化学の説明についての彼と私の受け止め方の違いがあります

私の主張は、何度も言いますが、（原子量）＝（原子１個当たりの平均質量を単位をｕにして表したもの）、（分子量）＝（分子１個当たりの平均質量を単位をｕにして表したもの）　とすると、言うことです。そのポイントは２つあり、一つは原子量・分子量は原子１個や分子１個の質量を表す（相対質量ではなく質量を表す）こと、もう一つは原子量・分子量はその質量の値をｕを単位に用いて表すことです。

大川氏の提案では、原子量・分子量という言葉は追い出されています。
しかしそれではたとえば次の例では困るでしょう。
１４族元素の水素化合物の沸点は、その分子量が増えるととともに、増加します。１５族や１６族や１７属の元素の水素化合物についても極性の強いＮＨ３，ＨＦ，Ｈ２Ｏを除き、同じ傾向があります。これは構造の似た分子たちでは、分子量が大きい方が分子間力が強くなることを、説明する例として挙げられますが、大川氏の提案では分子量と言う言葉がないわけですから、ここの説明には分子１個の質量と言う言葉を繰り返すことになるでしょう。それより分子量の方が簡明でよいと思います。

大川氏　「　この作業の中で、分子量がMの物質のモル質量はM g/mol なので、と言い換えなければならない煩雑さは、すべて分子量が相対質量で定義されているからなのである。また、原子が対象の場合には、原子量を原子のモル質量に言い換えることになる。　」

分子量を、分子１個当たりの平均質量を単位をｕにして表したものと、定義し直しても、その煩雑さは変わりません。しかし、分子量がMｕの物質のモル質量はM g/mol という文には明瞭な意味があります。それは分子１個から分子１モルに個数が増えると、その質量がＭｕからＭｇに増えるということですから。それを煩雑とは私は思いません。