มวลอะตอมของธาตุและมวลของธาตุ 1 อะตอม - ปริมาณสัมพันธ์ - เคมี Chemistry

มวลอะตอมของธาตุและมวลของธาตุ 1 อะตอม
         เนื่องจากอะตอมมีขนาดเล็กมากและมีมวลน้อยมากจนไม่สามารถชั่งได้ ดังนั้นเมื่อต้องการทราบมวลอะตอมของธาตุใดจึงใช้วิธีการเปรียบเทียบ โดยพิจารณาว่าอะตอมของธาตุหนึ่งมีมวลน้อยกว่าหรือมากกว่าอะตอมของอีกธาตุหนึ่งซึ่งเป็นตัวมาตรฐานกี่เท่า มวลของอะตอมที่ได้จากการเปรียบเทียบนี้เรียกว่า มวลอะตอมของธาตุ ดอลตันเสนอให้ใช้ไฮโดรเจนเป็นมาตรฐาน เพราะไฮโรเจนเป็นธาตุที่เบาที่สุดคือ 1 อะตอมมีมวลประมาณเท่ากับ 1.66 x 10-24 g และกำหนดให้ไฮโดรเจน 1 อะตอมซึ่งมีมวลประมาณ 1.66 x 10-24 g มีมวลเป็น 1 หน่วย หรือ 1 amu
.. . มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม
มวลของไฮโดรเจน 1 อะตอม

        กรณีนี้มวลอะตอมของธาตุคือตัวเลขที่แสดงให้ทราบว่าธาตุใดๆ 1 อะตอมมีมวลเป็นกี่เท่าของมวลไฮโดรเจน 1 อะตอม เช่น แคลเซียม (Ca) มีมวลอะตอม 40 หมายความว่า แคลเซียม 1 อะตอม มีมวลเป็น 40 เท่าของมวลของไฮโดรเจน 1 อะตอม

         ต่อมานักเคมีชาวเบลเยียม ชื่อ J.S.Stas ได้ใช้ออกซิเจนเป็นมาตรฐานในการเปรียบเทียบ เนื่องจากออกซิเจน 1 อะตอมมีมวล 16 หน่วย หรือ 16 เท่าของไฮโดรเจน 1 อะตอม แต่มาตรฐานต้องมีมวล 1 หน่วยดังนั้นเขียนเป็นความสัมพันธ์ได้ดังนี้

มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม
1/16 มวลของออกซิเจน 1 อะตอม

        กรณีนี้ มวลอะตอมคือตัวเลขที่แสดงให้ทราบว่าธาตุใดๆ 1 อะตอมมีมวลเป็นกี่เท่าของ1/16 มวลของออกซิเจน 1 อะตอม เช่น แคลเซียมมีมวลอะตอม 40 หมายความว่า แคลเซียม 1 อะตอมมีมวลเป็น 40 เท่าของ 1/16 มวลของออกซิเจน 1 อะตอม

         ในปี ค.ศ. 1961 นักวิทยาศาสตร์ได้ตกลงให้ใช้ C – 12 หรือ 12C ซึ่งเป็นไอโซโทปที่มีปริมาณมากที่สุดในธรรมชาติของคาร์บอนเป็นมาตรฐาน โดยกำหนดให้ C – 12 มีมวลเท่ากับ 12 หน่วย หรือ 12 amu. 1 หน่วยมาตรฐานจึงมีค่าเท่ากับ 1/12 มวลของ C – 12 , 1 อะตอม ดังนั้นมวลอะตอมของธาตุในปัจจุบันเขียนเป็นความสัมพันธ์ได้ดังนี้

         มวลอะตอมจึงเป็นเพียงตัวเลข (ไม่มีหน่วย) ที่บอกให้ทราบว่า ธาตุใดๆ 1 อะตอม มีมวลเป็นกี่เท่าของ 1/12 มวลของ C – 12 , 1 อะตอม เนื่องจาก 1/12 มวลของ C – 12 , 1 อะตอม = 1.66 x 10-24 กรัม หรือ 1 amu. = 1.66 x 10-24 กรัม ดังนั้น

มวลของธาตุ 1 อะตอม = มวลอะตอมของธาตุ x 1.66 x 10-24 กรัม

        ข้อสังเกต มวลอะตอมเป็นตัวเลขที่ไม่มีหน่วย ส่วนมวลของธาตุ 1 อะตอมมีหน่วย
(กรัมหรือกิโลกรัม) เพราะมวลของธาตุ 1 อะตอมเป็นมวลที่แท้จริง