原子量と質量数って同じもの?この2つの違いってあるの?

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日は、塾生から質問があった内容です。

  

「質量数と原子量ってなにがちがうの?」

です。

  

2年生から質問があったんですが、

3年生は大丈夫ですよね?

  

『原子量は○○○で、質量数は○○』

だから2つの違いは、

『○○である!』

  

これの穴埋めが出来なかった人は、

絶対に見てくださいね!

質量数とは?

質量数(しつりょうすう、mass number)は、原子核を構成する陽子と中性子の数を合わせたものを言う。 通常、Aで表す。 同じ原子番号であるが質量数(すなわち中性子数)が異なる原子は同位体である。

wikipediaから引用させてもらいました。

  

質量数,原子量,違い

   

質量数=原子番号+中性子数

という公式は見た事が在ると思います。

   

でも、世の中には、同じ原子番号でも、異なる質量数の物が存在します。

  

質量数,同位体

  

これらは、同じ原子番号の炭素でありながら、中性子数がことなることから、質量数が異なります。

   

つまり、質量数というのは、原子番号が同じでも、異なる事があります

原子量とは?

一方原子量というのは、実は一定です。

  

炭素の原子量は12です。

  

落ちこぼれ受験生のしょうご
さっきの画像では、12のものもあったり、13のものも、14のものもあったはずなんですが、、、、

とおもわれるかもしれません。しかし、

  

13Cや14Cはもはや、この地球上にゴミ程度しかありません。

   

ほとんどは、12Cなのです。よって、原子量はもはや12なのです。

   

ここからがこのコンテンツの本番です。このまま読み進めてください!

原子量と質量数は数値が同じことがおおいのに、なんで呼び方が違うの?

実は、この2つは同じ数値になりますが、実は異なる物なのです。

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例えると、

高校3年生の年齢って平均すると17.5歳位ですよね。

  

でも、実際1人1人を見ると17歳or18歳ですよね。たかしくんは17歳だけど、けんじくんは18歳だったりしますよね。

  

たまに、高校で浪人していたら、19歳の人も居ますよね。

   

『高校生の平均=原子量』

『高校生1人1人=質量数』

   

だと思ってください。

   

たかしくんは17歳です。というときの17が質量数。

高校3年生は17.5歳です。というときの17.5は原子量。

こういうまとめ方ができます。

塩素の存在比の問題を解いてスッキリさせよう!

天然の塩素には35Cl(質量数35.0)と37Cl(質量数37.0)の同位体が存在し、それぞれの存在比は75%と35%である。塩素の原子量を求めよ。

この問題の文章を読めば既にスッキリ頭の中でまとまったのではないでしょうか?

   

そう、35Clくん、37Clくん、もいるわけです。

   

そして、『高校3年生』というようなくくりのように、『塩素』というくくりで言うのが原子量です。

  

つまり、35Cl、37Clの平均値をだせばいいのです。

   

しかし、35Cl、37Clが等しく居るわけではなく35Clは75%で37Clが25%もいます。

   

存在比ですが、これは『確率』と考えるとわかりやすいです。

つまり、35Cl、37Clがたくさんある箱から1個の塩素を取り出すと考えます。

   

このとき35Clを取り出す確率が75%なわけです。

  

つまり、原子量というのは、『期待値』なのです。

   

他にも期待の分野で、平均分子量を求める事が在ると思いますが、これは、すべて分子量の期待値なのです。

  

こう考えると、存在比から原子量を求めたり、平均分子量をもとめることなんて楽勝ですよね。

   

35×0.75+37×0.25=35.5

  

これがまさに期待値の求め方ですよね。

  

つまり、塩素が沢山在るなかから、塩素を取り出すという事象は、毎回質量数35.5の期待値があるということになります。

   

この期待値を『原子量』といいます。

   

まとめ

質量数=1人1人の個性(たかし、けんじ)

原子量=集団としての特徴(高校3年生)

  

存在比はそれを取り出す確率と考えると、『原子量』は期待値と言い換えられる

  

結構整理できたんではないかと思います。それでは!

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