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.23

101325

> 分子量と、モル質量を g/mol で割ったもの、は結果的に同じものになるとはしても、上のあなたの表現は正確ではありません。

そうですか？分子量のときは原子量のときとは違って、Gold Book 的には正確な表現になってしまうのだ私は解釈しましたけど。

「モル質量を g/mol で割ったもの」は正式には相対モル質量と呼ばれるものです。
http://dx.doi.org/10.1351/goldbook.R05270

そして、分子量も相対モル質量も相対分子質量の別名です。
http://dx.doi.org/10.1351/goldbook.R05271

#12で紹介したグリーンブックの57ページの注(8)も参考になると思います。こちらを見ると、原子の場合でも、モル質量で原子量を定義できるようにも読めます。

まあ正確でも不正確でも、これらに関しては、どっちでもいいです。原子量(や分子量)に「モル質量を g/mol で割ったもの」という隠れた意味がある、というのは、#6に書いたように、あくまでも私の個人的な考えですので。

その回答で私が、分子量はモル質量を g/mol で割ったものとして定義される、と説明しているのは、それが初学者向けの説明だからです。仮に、分子量が原子量だったとしても、そのような説明をしたと思います。じっさい、「モル質量はモル当たりの質量」は不正確な表現ですけど、このQ&Aの#6に書いた正確な表現、モル質量は単位物質量当たりの質量、よりもずっと分かり易い表現だと思うので、そこで使っています。分かり易さのために、正確性を犠牲にしています。

> 「分子量Ｍｕの分子を１モル集めると、その質量はＭｇになる」、ということは、重要なことだと思います。

そうですね。私もそう思います。私なら「質量 M u の分子」と表現しますけど、どちらにしたって、このような大切な関係を簡潔に表現して分かり易く説明するには、uという単位は不可欠だと思います。

お礼

お忙しいと思いますのに、返信いただき恐縮です。

＞　「そうですか？　分子量のときは原子量のときとは違って、Gold Book 的には正確な表現になってしまうのだ私は解釈しましたけど。　「モル質量を g/mol で割ったもの」は正式には相対モル質量と呼ばれるものです。そして、分子量も相対モル質量も相対分子質量の別名です。　」

大変失礼しました。相対モル質量なる術語があることを私は初めて知りました。確かにＧｏｌｄＢｏｏｋでは、分子量も相対モル質量も相対分子質量も同じ意味を表す言葉だとしています。それを十分知りもせずに、大変失礼な言い方をしてしましました。申し訳ありませんでした。

しかし、私見では　相対モル質量と分子１個の質量とはその出所が異なるものと思います。私は次のように考えました。分子量に対する以前の考え方は次の式に基づいていると、私は自分なりに整理しました。

（分子量）＝１２×（その分子の集団の質量）／（その分子集団内の分子の個数と同じ個数の１２Ｃ原子の集団の質量）　　ただし、その集団内の個数はいくらでもよい。

上式右辺において、集団の個数をそれぞれアボガドロ数個と１個とすると
（分子１モルの質量）／（１ｇ）＝（分子１個の質量）／（１ｕ）――（１）式
の関係が成り立つことが導けます。分子１個の質量を分子量と書き直すと、
（分子１モルの質量）／（１ｇ）＝（分子量）／（１ｕ）
ゆえに、　（分子量）＝｛（１ｕ）／（１ｇ）｝×（分子１モルの質量）
（分子１モルの質量）＝（モル質量）×１ｍｏｌ　　を上式に代入して
（分子量）＝（１ｕ）×（モル質量）／｛　（１ｇ）／（１ｍｏｌ）｝
このように、ｕを使えば、分子量はモル質量を g/mol で割ったものに等しい、ことが簡単に導けます。　
相対モル質量（モル質量を（１ｇ）／（１ｍｏｌ）で割ったもの）と分子量（分子１個の質量）とは元々は別のものであるが、それは常に等しいことが証明できる。このことを踏まえて、ＧｏｌｄＢｏｏｋではその２つを同じ意味を表す言葉だとしているのだろう――これが私の推測です。証明できることを証明なしに同じものとするところに、分かりにくさの源があると私は思います。高校生なら相対モル質量（モル質量を（１ｇ／１ｍｏｌ）で割ったもの）と分子量（分子１個の質量）が同じだと、言われても、すぐには決して理解できないでしょう。少なくとも私は上の証明をたどらないと理解できません。ＧｏｌｄＢｏｏｋでは分子量を分子１個の質量と明記している所は一歩前進した所だと思いますが、相対モル質量を説明もなしに分子量と同一視している所は以前の分かりにくさをまだ引きずっている所である。これが私の見方です。