Relativní atomová hmotnost

Relativní atomová hmotnost (též poměrná atomová hmotnost) je podíl klidové hmotnosti atomu a atomové hmotnostní konstanty. Pro jeden atom přibližně odpovídá nukleonovému číslu, tj. počtu nukleonů v jádře. U prvků v přírodě je dána poměrným zastoupením izotopů prvku.

Značení

Symbol veličiny: A_r
Jednotka: bezrozměrná veličina

Měření

K měření relativní atomové hmotnosti se používá hmotnostní spektrometr (hmotnostní spektrometrie).

Výpočet

Relativní atomová hmotnost je určena vztahem

A_{\mathrm {r} }={\frac {m_{\mathrm {a} }}{m_{\mathrm {u} }}},

kde m_a je klidová hmotnost atomu a m_u je atomová hmotnostní konstanta (1,661 × 10⁻²⁷ kg).

Vlastnosti

Relativní atomová hmotnost je rovna číselné hodnotě atomové hmotnosti vyjádřené v (unifikovaných) atomových hmotnostních jednotkách (značka u), též zvaných daltony (značka Da). Číselně je zároveň velmi blízká molární hmotnosti vyjádřené v gramech na mol; tato blízkost souvisí s původní definicí molu navázanou na 12 g izotopu uhlíku 12.

Je však nutné rozlišovat fyzikální rozměr: hodnota vyjádřená v jednotkách u (Da) má rozměr hmotnosti, zatímco relativní atomová i molekulová hmotnost jsou bezrozměrné veličiny, a nelze je proto zaměňovat.

Relativní atomová hmotnost pro některé prvky

V následující tabulce jsou uvedeny relativní atomové hmotnosti některých prvků za předpokladu přirozeného zastoupení izotopů. Pro srovnání je uveden izotop s největším zastoupením (v závorce je uveden jeho molární zlomek); lze vidět, že relativní atomová hmotnost je blízká jeho nukleonovému číslu, což souvisí s definicí atomové hmotnostní konstanty:

m_{\mathrm {u} }={\frac {1}{12}}m({}_{{\phantom {1}}6}^{12}{\text{C}})\approx {\frac {m_{\text{proton}}+m_{\text{neutron}}}{2}},

kde hmotnost neutronu je pouze o 0,14 % větší než hmotnost protonu.

Protonové číslo	Prvek	Izotop nejčastější v přírodě	$A_{\mathrm {r} }$
1	Vodík	¹H (99,9885 %)	1,00797
2	Helium	⁴He (99,999 866 %)	4,0026
6	Uhlík	¹²C (98,9 %)	12,01115
7	Dusík	¹⁴N (99,634 %)	14,0067
8	Kyslík	¹⁶O (99,76 %)	15,9994
13	Hliník	²⁶Al (téměř 100 %)	26,9815
16	Síra	³²S (95,02 %)	32,064
17	Chlor	³⁵Cl (75,77 %)	35,453
19	Draslík	³⁹K (93,26 %)	39,096
26	Železo	⁵⁶Fe (91,72 %)	55,847
29	Měď	⁶³Cu (69,15 %)	63,546
47	Stříbro	¹⁰⁷Ag (51,839 %)	107,870
79	Zlato	¹⁹⁷Au (100 %)	196,967
80	Rtuť	²⁰²Hg (29,86 %)	200,59
82	Olovo	²⁰⁸Pb (52,4 %)	207,2
92	Uran	²³⁸U (99,2742 %)	238,03

Související články