早期原子量是如何测定的? 原子的真实质量是如何测定的?

作者&投稿:韶栏 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

运用质谱仪能够测出来的并不是相对原子质量,而其实是绝对原子质量。质谱仪测得的质荷比乘以离子所带电荷即可得到离子的质量。而因为我们日常用到的更多是相对原子质量,而两者呈现严格的比例关系,所以也就顺理换算为了相对原子质量。回到主题,19世纪的化学家之所以测定的是相对原子质量,其实也就因为依照当时的技术没办法测出绝对原子质量,没有什么天平什么秤来称一个原子有多重,所以没办法只有投机取巧用其他的方法来标记原子的质量,所以才有了相对的概念。

这里要提到的一个科学家就是道尔顿。道尔顿首先提出了原子论,认为化学元素都是一个一个原子构成的,同种元素的原子的质量与性质都应该是相同的,每一种元素的原子都应该有一个确定的质量。但是原子质量以当时的技术还不能直接的被测量出来,于是道尔顿选择了一个方法,那就是他选择了一种元素作为参照标准,其他的元素都以这个元素质量的多少多少倍来标记,这个元素就是氢。人为规定氢的相对原子质量为1,并利用与之相关的化学反应,例如氢和氧反应生成水,测定水的分子质量和已知的元素比例来推导出氧的元素质量是8倍于氢的,所以认为氧的相对原子质量是8。这种体系在早期也确实是成功的,因为误差范围内简单元素的质量间确实呈现出简单倍数关系。



随着研究的不断深入,原子内质子和中子被发现,也发现了原子质量与质子中子数量的关系,阐释了为什么氢能和其他元素呈现大致简单倍数的关系。随着元素质量分析精度的不断提高,元素的同位素现象才得以被发现。而在相对原子质量的概念方面,从最初以氢作为原子质量1的基准,逐渐发展到了现在定义的以静止基态下的碳-12原子质量的12分之一为相对原子质量的1,整个元素体系也变得更加标准、精确与稳定。(另外提一下这个相对原子质量的单位就是1道尔顿,1Da或者1u)这种相对原子质量的体系在日常计算原子分子的质量时是如此的方便,以至于大家已经不需要去使用绝对原子质量了。当然研究是不会停下来的,随着质量测定技术的发展,运用质谱仪也能够将一个原子的绝对质量进行测量,例如现在我们就能够精确测得相对分子质量1,也就是1u=1.660×10^-27 kg。



质量分析方法,也就是现在我们用到的质谱仪的分析过程早在1889年就已经开发出来了。质量分析本身并不是一个新技术,他的思想其实很简单,那就是利用离子在电磁场中受的作用力不同而达到相互分离的目的。最早期的质谱利用的磁场偏向和硬电离方法,分析精度小,使用局限性很大,只能用来做一些元素和简单分子分析。而到了20世纪各种真空技术、软电离方法和TOF、离子阱的发展才让质谱仪的运用得到了空前的拓展。所以题主会有一种质谱是20世纪产物的错觉。



原子量是怎么测定的。~

这是个历史问题 不象是实验室里 测个浓度什么的 是道尔顿先测的 很麻烦的

现代测定原子量主要有化学方法和物理方法(质谱法)。化学方法是先制备该元素的纯卤化物,采用银作二级基准分析卤化物纯度,再向一定量的卤化物样品溶液中加入等量的硝酸银,用重量法测定卤化银的重量,然后通过当量测定原子量。质谱法是通过测定同位素的原子量,然后根据其在自然界的丰度计算得到的。它所使用的仪器叫质谱仪,这种方法的最大优点是精度高。现代原子量几乎都是由质谱洁测定的。在质谱仪中,被测样品(气体和固体的蒸气)中的元素经阴极射线的作用产生带正电荷的离子,正离子先后通过电场和磁场后发生偏转。无论正离子速度的大小,只要其电荷与质量之比e/m,简称荷质比)相同的离子就会收敛在一处,在照相板上留下痕迹;不同e/m的正离子将收敛在不同位置,从而形成相应的线条。将这些线条的位置与l2C原子质谱上的谱线和相应的质量标度比较可求得这些离子即元素的相对质量。同时,用电流检示计通过测定离子流的强度求出这些元素的相对丰度,进而便可算出该元素的原子量。此外还有一种核反应法。它是通过质能关系式DM=Q/C2,根据核反应的能量变化Q来计算两核间的质量差值,进而求出原变化Q来计算两核简的质量差值,进而求出原子量,这种方法对测定短半衰期的放射性同位素原子量是唯一的。由于用质谱测定原子量时,必须同时测定同位素丰度,而有些元素同位素的组成因来源不同而有涨落,以导致实际测得这些元素的原子量并非固定不变。因此,现在每两年需修订一次原子量表。

现代测定原子量主要有化学方法和物理方法(质谱法)。化学方法是先制备该元素的纯卤化物,采用银作二级基准分析卤化物纯度,再向一定量的卤化物样品溶液中加入等量的硝酸银,用重量法测定卤化银的重量,然后通过当量测定原子量。质谱法是通过测定同位素的原子量,然后根据其在自然界的丰度计算得到的。它所使用的仪器叫质谱仪,这种方法的最大优点是精度高。现代原子量几乎都是由质谱仪测定的。

永斯·雅各布·贝采利乌斯测定原子量
答:永斯·雅各布·贝采利乌斯,作为19世纪最杰出的分析化学家,对化学领域的贡献不可忽视。他在测定原子量的过程中,引入了一系列创新的分析方法、高效试剂以及精密仪器,极大地提升了定量分析的精确度。他对分析操作的精细研究和改进尤为显著,例如他发现,使用60度角的漏斗进行过滤能实现最快的速度,同时强调...

原子量是什么意思
答:它在化学反应平衡的计算、化学反应速率的预测以及化学分析中都扮演着关键角色。此外,原子量的测定和精确计算对于理解宇宙的起源和演化、研究放射性衰变等方面也有着重要意义。随着科技的发展,科学家们对于原子量的测定也越来越精确,这有助于推动化学和物理学的研究进展。总的来说,原子量是描述原子质量的...

如何确认碳原子质量
答:现代化学的发展特别是无机化学的发展是不可想象的”[1],在已建立了科学的原子量基准,并且通过相当完善精密的原子量测定方法测得足够精确的原子量数值的今天,我们回顾一下化学科学发展进程中这段重要史实,对于深入研究化学发展规律,帮助我们正确理解和使用原子量,无疑是大有稗益的。 一、道尔顿的开山之功 英国著名的...

原子量是什么意思?_
答:相对原子量的测定是根据自然界该原子同位素的丰度乘以同位素的原子量得到的,放射性元素不存在稳定的同位素,所以也测不出来准确的原子量。括号表示是一个近似值,没法测出准确值。

什么是原子质量单位
答:19世纪中期,比利时化学家史塔斯改进了测定原子量的方法。他想方设法制备出最纯状态的化合物,通过分析和合成,确定出元素的化合比,把氧的原子量定为16,然后再推算出其他元素的原子量。他测定的数值准确性远远超过了当时其他化学家。进入20世纪后,美国年轻的化学家里查兹设计出更精密的实验装置,测定...

怎样判断物质里面原子的个数多少?
答:2、原子可以分成原子核和核外电子,其中原子核又可以分为质子和中子。原子的质量可以用原子质量单位amu表示,一个原子质量单位等于一个碳-12原子的质量的1/12。元素的原子量和分子量可以通过实验测定,是化学物质的重要参数之一。3、原子的命名和符号也是化学学科中的重要知识。元素的名称通常是根据其发现...

碳原子质量是怎样得来的?
答:现代测定原子量主要有化学方法和物理方法(质谱法)。化学方法是先制备该元素的纯卤化物,采用银作二级基准分析卤化物纯度,再向一定量的卤化物样品溶液中加入等量的硝酸银,用重量法测定卤化银的重量,然后通过当量测定原子量。质谱法是通过测定同位素的原子量,然后根据其在自然界的丰度计算得到的。它所使用的...

元素的原子重量的单位是什么? 比如说,一个碳分子重12( ).
答:发散思维--- 那么,原子量是怎么测定的呢?这是个历史问题 不象是实验室里 测个浓度什么的 是道尔顿先测的 很麻烦的 现代测定原子量主要有化学方法和物理方法(质谱法).化学方法是先制备该元素的纯卤化物,采用银作二级基准分析卤化物纯度,再向一定量的卤化物样品溶液中加入等量的硝酸银,用重量法测定...

化合价是怎么确定的 科学家测定原子量
答:还有其它如碳-14等,它含有6个中子和8个质子加起为14。国际上之所以要选用碳-12而不用碳-14是因为当选用碳-12原子作标准时,其它原子的相对原子质量都接近整数,便于记忆和使用)。那每一份的质量就是:1.993x10(-26)/12=1.661x10(-27)千克。然后再把其它某种原子的实际质量与这个数相比后所...

元素周期表中各元素的相对原子质量
答:再者,相对原子质量在物质鉴别中也起着重要作用。在日常生活中,我们常常需要区分不同的物质。通过相对原子质量的帮助,我们可以根据化学反应的速率、能量变化、以及反应产物等信息来鉴别不同的物质。此外,相对原子质量在核物理研究中也有重要的应用。在核物理中,我们需要测量和控制核反应的能量和产物,以...