原子質量単位と原子質量の大きな違いは、原子質量単位が原子の質量を表す単位であるのに対し、原子質量は特定の個々の原子の質量を表す単位であることです。

初期の段階では、原子や分子の重さを表現することは難しいことでした。原子はとても小さいので、キログラムやグラム、マイクログラムといった従来の単位で質量を測ることはできない。そこで科学者たちは、これらを測定するための新しい概念を打ち出しました。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 原子質量単位とは 3. 原子質量とは 4. 横並び比較-原子質量単位と原子質量の表形式比較 5. まとめ

原子質量単位は何ですか？

原子の質量は非常に小さい。そのため、グラムやキログラムといった通常の質量単位で表すことができない。そのため、原子質量単位（amu）という別の単位を使って原子質量を測定する必要がある。原子質量単位はC-12同位体の質量の12分の1、すなわち1.66×10-27kgである。原子の質量を炭素12の同位体の質量の12分の1で割ると、その相対質量が求まる。しかも、この値は小さく、計算などに利用しやすい。しかし、一般に元素の相対原子量といえば、その原子量を意味する（計算上、すべての同位体を考慮するため）。

炭素12を原子質量単位の基準とする以前は、他の元素を使用していた。例えば、当初はH-1を使用していたが、後に誤差を少なくするために変更した。その後、より高品質な素子が使われるようになりました。その後、酸素同位体の発見などの問題もあり、原子質量単位は炭素12同位体との相対値で測られるようになった。

原子質量は何ですか？

原子は主に陽子、中性子、電子から構成されています。原子質量は、原子の質量である。つまり、1つの原子に含まれる中性子、陽子、電子のすべての質量の集合体で、特に原子が運動していないときの質量（静止質量）である。物理学の基本原理では、原子が超高速で運動すると質量が増加するため、残留質量をとるべきでしょう。

図01：水銀の原子質量は200.59amu

しかし、電子の質量は、陽子や中性子の質量に比べればずっと小さい。したがって、電子は原子の質量にあまり寄与していないと言える。元素の周期表では、ほとんどの原子が2つ以上の同位体を持っています。同位体は、陽子と電子の量は同じでも、中性子の数が異なるという違いがあります。中性子の量が異なるため、それぞれの同位体は異なる原子量を持っています。同位体全体の質量の平均が原子量である。したがって、ある同位体の質量は、原子に含まれる複数の同位体の原子質量となる。

原子質量単位と原子質量の違い

原子質量は、特定の原子の質量である（同位体の平均質量は関係ない）。原子質量単位は、炭素12の同位体の質量の12分の1である。 したがって、原子質量単位と原子質量の重要な違いは、原子質量単位が原子の質量を測る単位であるのに対し、原子質量は特定の個々の原子の質量であることである。さらに、C-12の質量に対する他の原子の相対的な質量を表すために、原子質量単位を用いることができる。

原子質量単位と原子量の違いについては、以下のインフォグラフィックにまとめてあります。

概要 - 原子質量単位 vs. 原子質量

原子質量単位とは、原子1個の質量を測定する単位です。原子質量単位と原子質量の大きな違いは、原子質量単位が原子の質量を表す単位であるのに対し、原子質量は特定の1個の原子の質量を表す単位であることです。

引用

1Helmenstine, Dr Anne Marie, "Atomic masses and atomic mass numbers (a quick review)", ThoughtCo, 13 June 2018.こちらから購入できます