Относительная атомная масса

• Атомная единица массы (а.е.м.) — единица измерения массы атомных и субатомных частиц, равная ${\displaystyle {\frac {1}{12}}}$ массы атома углерода ${\displaystyle {}^{12}C}$:

• Изотопы — разновидности атомов одного элемента с одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов в ядре, что приводит к различной массе.
• Средняя относительная атомная масса — среднее значение относительной атомной массы элемента, учитывающее природное изотопное распространение.

Относительная атомная масса атома рассчитывается по формуле:${\displaystyle A_{r}={\frac {m_{\text{атом}}}{{\frac {1}{12}}\,m_{\mathrm {{}^{12}C} }}}}$ где  ${\displaystyle {m_{\text{атом}}}}$— масса атома элемента, ${\displaystyle m_{\mathrm {{}^{12}C} }}$ — масса атома изотопа углерода ${\displaystyle {}^{12}C}$.

Изотопный состав элементов влияет на их среднюю относительную атомную массу. Если элемент имеет несколько стабильных изотопов, средняя относительная атомная масса вычисляется как средневзвешенное значение: ${\displaystyle A_{\mathrm {r} }=\sum _{i}\left(A_{\mathrm {r} }^{(i)}\times p_{i}\right)}$где ${\displaystyle A_{\mathrm {r} }^{(i)}}$ — относительная атомная масса изотопа i, ${\displaystyle p_{i}}$ — его природная распространённость (доля).

Хлор имеет два основных изотопа:

• ${\displaystyle {}^{35}Cl}$ — массовое число 35, распространённость ~75,77%,
• ${\displaystyle {}^{37}{Cl}}$ — массовое число 37, распространённость ~24,23%.

Средняя относительная атомная масса хлора: ${\displaystyle A_{\mathrm {r} }(\mathrm {Cl} )=(35\times 0{,}7577)+(37\times 0{,}2423)\approx 35{,}45}$.

Молярная масса вещества Mтчисленно равна его относительной атомной или молекулярной массе, выраженной в г/моль: ${\displaystyle M=A_{\mathrm {r} }\times 1}$. Это позволяет проводить расчёты количества вещества: ${\displaystyle n={\frac {m}{M}}}$, где n  — количество вещества в молях, m — масса вещества.

Относительная атомная масса используется для:

• Расчёта молекулярной (формульной) массы соединений путём суммирования ${\displaystyle A_{\mathrm {r} }}$ всех атомов в молекуле.
• Стехиометрических расчётов в химических реакциях для определения количественных соотношений реагентов и продуктов.
• Анализа химических соединений и определения их процентного состава.

Для воды ${\displaystyle {\ce {\mathrm {H_{2}O} }}}$: ${\displaystyle M(\mathrm {H_{2}O} )=2\times A_{\mathrm {r} }(\mathrm {H} )+A_{\mathrm {r} }(\mathrm {O} )=2\times 1{,}008+15{,}999=18{,}015}$, г/моль.