元素1～30の原子質量
原子質量とは
原子質量は原子量とも呼ばれ、元素の同位体の相対的な存在量に基づく原子の加重平均質量です。原子質量単位（amu）で測定され、原子核内の陽子と中性子の総数を反映します。
原子質量、原子量、相対原子質量
原子質量、 原子量、および相対原子 質量は、化学において関連するが異なる概念である：
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用語 |
定義 |
備考 |
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原子質量 |
原子1個の質量のことで、通常は原子質量単位（amuまたはu）で測定される。原子核内の陽子と中性子の数に基づく、原子の実際の質量を表す。 |
個々の原子を含む計算でよく使用される。 |
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原子量 |
元素の 同位体の相対存在量に基づく加重平均質量。 無次元で、通常は統一原子質量単位（u）で表される。 |
元素の同位体分布によって変化することがある。 |
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相対原子質量 |
元素原子の平均質量と炭素12原子の質量の1/12との比。原子量と本質的に同じであるが、一般的に化学反応を伴う文脈で使用される。 |
原子量と同様に無次元数。 |
原子質量の計算
元素の原子質量を計算するには、以下の手順に従います：
- 同位体を特定する：元素の異なる同位体とそれぞれの質量を決定する。
- 相対存在量を決定する：各同位体の存在率を求める。
- 質量に存在量を掛ける：各同位体について、その質量に相対存在量（小数で表す）を乗じる。
- 値を合計する：前のステップで得た値をすべて加算して原子質量を求める。
一般的な例
つの安定同位体を持つ炭素を考えてみよう：炭素12と炭素13である。炭素の原子質量は、これらの同位体の存在量と質量に基づいて計算されます。炭素12の存在量が98.93％、炭素13の存在量が1.07％の場合、炭素の原子質量は約12.01amuとなる。
もう一つの例は塩素で、塩素には2つの一般的な同位体がある：塩素-35と塩素-37である。塩素の原子質量は約35.45amuで、これらの同位体の天然存在量を反映している。
元素1～30の原子質量
以下の表は、原子番号1～30の元素の原子質量の一覧です：
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元素 |
記号 |
原子番号 |
原子質量 (amu) |
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水素 |
H |
1 |
1.008 |
|
ヘリウム |
ヘリウム |
2 |
4.0026 |
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リチウム |
3 |
6.94 |
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|
ベリリウム |
4 |
9.0122 |
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ホウ素 |
B |
5 |
10.81 |
|
炭素 |
C |
6 |
12.01 |
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窒素 |
N |
7 |
14.007 |
|
酸素 |
O |
8 |
15.999 |
|
フッ素 |
F |
9 |
18.998 |
|
ネオン |
ネオン |
10 |
20.180 |
|
ナトリウム |
Na |
11 |
22.990 |
|
マグネシウム |
Mg |
12 |
24.305 |
|
アルミニウム |
Al |
13 |
26.982 |
|
シリコン |
14 |
28.085 |
|
|
リン |
P |
15 |
30.974 |
|
硫黄 |
S |
16 |
32.06 |
|
塩素 |
塩素 |
17 |
35.45 |
|
アルゴン |
アルゴン |
18 |
39.948 |
|
カリウム |
K |
19 |
39.098 |
|
カルシウム |
カルシウム |
20 |
40.078 |
|
スカンジウム |
スカンジウム |
21 |
44.956 |
|
チタン |
22 |
47.867 |
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|
バナジウム |
V |
23 |
50.942 |
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クロム |
Cr |
24 |
51.996 |
|
マンガン |
マンガン |
25 |
54.938 |
|
鉄 |
鉄 |
26 |
55.845 |
|
コバルト |
Co |
27 |
58.933 |
|
ニッケル |
28 |
58.693 |
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|
銅 |
銅 |
29 |
63.546 |
|
亜鉛 |
亜鉛 |
30 |
65.38 |
よくある質問
原子質量と原子番号の違いは何ですか？
原子番号とは、原子核に含まれる陽子の数で、元素を定義します。一方、原子質量は、元素のすべての同位体の天然存在量を考慮した加重平均質量です。
なぜ原子質量は整数ではないのですか？
原子質量は、質量も存在量も異なる元素の同位体の質量の加重平均であるため、整数ではありません。
原子質量はどのように測定するのですか？
原子質量は、質量電荷比に基づいて同位体を分離し、その存在量を測定する質量分析法を用いて測定されます。
原子質量は元素によって変わるのですか？
元素の同位体の相対存在量が環境要因や核反応によって変化した場合、原子質量は変化します。
なぜ炭素の原子質量は12.01amuなのですか？
炭素の原子質量が約12.01amuであるのは、自然界に炭素12と炭素13の同位体が存在するためです。
