なんとなくわかる高校化学

原子量

【まとめ】原子量とはそれぞれの元素の平均の重さのこと

ここでは原子量という言葉について説明したいと思いますが、簡単に言うと、原子量とはそれぞれの元素の平均の重さのことです。

まず、原子の重さというのは陽子、中性子の数によって決まるため、原子の重さといったら質量数(陽子と質量数の合計)だと思ってください。

※ちなみに電子はとても軽いので、原子の重さにほとんど影響しません。
また、同位体とは中性子の数が異なる原子のことです。

そして、原子の重さですが、例えば同じ水素という原子でも同位体があるため、重さがさまざまです。
例えば、水素の場合は以下のように質量数が1,2,3の3つの場合があり、「水素原子の重さは?」と言われても1なのか、2なのかわかりません。

水素の同位体

そこで、原子の重さの平均を出して、それを原子の重さとして決めたのが原子量というものです。


例えば、質量数1の水素と質量数が2の水素(重水素)が存在している割合が50%ずつだとします。(実際の割合とは異なります)

その場合、水素原子が10個あったとしたら、質量数1の水素が5個、重水素5個となり、水素原子10個の重さは(1×5+2×5)の15となるため、1個あたりの重さは15÷10=1.5となります。


水素と重水素の存在イメージ

※ここでは水素と重水素の存在比を5:5(半分ずつ)としましたが、実際は重水素は100個に1個も存在していません。

上記の計算はあくまでの計算のイメージなので、原子量はこのように原子の重さの平均として計算されているんだということを知っておいてください。

ちなみに水素原子の原子量は1.008とかなり1に近いため、ほとんどの原子が質量数1の水素原子となっています。

そして最後に、原子量について覚えておいてほしいことが3つあります。

1つ目が原子量と同じように、分子量という言葉もあるということです。
考え方は原子量の時と同じで分子量とはその分子の平均の重さということです。


2つ目は原子量の数字自体はテストなどの問題の最初に必ず書いていいるため、覚えなくてもよいということです。

(例えば「水素の原子量は1、炭素の原子量は12、酸素の原子量は16とする」など)

そしてそれらの原子量を用いて、ある分子の分子量を計算させられることなどがあります。

※水と二酸化炭素のそれぞれの分子量を求めなさいとあった場合は、水はH2Oのため、1×2+16=18となり、二酸化炭素はCO2のため、12+16×2=44となります。
(水素、炭素、酸素のそれぞれの原子量は1,12,16としています)

水と二酸化炭素の分子量の計算

本当の水素の原子量は1.008なのですが、そのように細かい数値を使っていると計算がややこしくなるため、テストなどでは「水素の原子量は1とする」などして、計算を簡単にしています。

そして3つ目に原子量で大事なのが、原子量にはgやkgなどの重さの単位がないということです。

なんとなく、想像してもらえるかと思うのですが、原子というのは0.00000001 cm程度 (1センチメートルの1億分の1の長さ)という大きさなので、とんでもなく軽いです。

そこで、毎回、毎回水素は0.00000001gなど書いてもわかりにくいため、単位などなく水素原子の重さを「1」とすることになっています。
※陽子、中性子のそれぞれの球の重さを1とするイメージです。

以上3つが原子量について覚えておいてほしいことなので、ちゃんと覚えておいてくださいね。

まとめると、原子量とはそれぞれの元素の平均の重さのこと

読んでくれてありがとう!!