amu   Atomic Weight, Atomic Mass, Atomic Mass Unit   원자량, 원자 질량, 상대 원자질량, 원자질량단위

(2023-09-18)

Atomic wt, 달톤


1. 원자질량 표현원자 질량 (Atomic Mass)
     - 특정 화학원소에서 원자양성자,중성자질량 합 (양성자 + 중성자)
        . 단, 전자 질량은 거의 무시 (양성자 질량의 1/1800 정도)

  ㅇ 원자 량 (Atomic Weight)
     - 표준으로 선택된 탄소 동위원소 12C(질량수 12)의 질량 12를 기준으로 정하고,
        . 이로부터 비교한 상대적인 질량  =>  (상대 원자량)
     - 단, 동일 원소라도, 자연 상에 여럿 존재하는 동위원소들 때문에,
        . 이들의 존재비를 가중평균한 것  =>  (평균 원자량)
        . (동위원소 : 양성자 수는 같아도 중성자 수가 다름)


2. `평균`,`상대`,`절대` 원자

  ㅇ `상대 원자량`  :  원소동위원소 마다 다른 값
     - 원소의 각 동위원소 마다, 12C(질량수 12)의 질량과 상대 비교되어진 것
        . (기준) 탄소 12C (12.00000)
        . 탄소 13C (13.00335), 14C (14.00324), 16C (16.01470)
        . 수소 1H (1.00783), 2H (2.01410), 3H (3.01605)
        . 산소 16O (15.99491), 17O (16.99913), 18O (17.99916)
        . 질소 14N (14.00307), 15N (15.00011), 16N (17.99916)

  ㅇ `평균 원자량`  :  여러 동위원소들의 가중평균한 값 (통상, 원자량 하면 이를 말함)
     - 자연계 원소들은 동위원소들의 혼합물로 존재
        . 즉, 동일 원소라도 동위원소 존재비에 따라 원자량이 달라질 수 있음
     - 동위원소 간의 존재비율에 따라 가중평균원자량
        . 즉, 하나의 원소에 대해서, 자연계에 존재하는 여러 동위원소들의 가중평균
        . 실리콘 Si : 92.23% 28Si (27.977), 4.67% 29Si (28.976), 3.10% 30Si (29.974)
           .. (0.9223 x 27.977) + (0.0467 x 28.976) + (0.0310 x 29.974) = 28.085
        . 탄소 : 12.01, 수소 : 1.008, 16.00, 질소 : 14.01 등

  ㅇ `절대 원자량`  :  특정 원자 1개를 기준으로 한 값
     - 특정 원자 하나를 기준으로하는 질량원자량의 차원/단위
     - 평균 및 상대 원자량 : 탄소와의 상대적 질량을 비교하므로 무 차원 수치
     - 절대 원자량         : 주로, 아래의 `원자질량단위 [amu]`로 나타냄
     * 결국, 원자량이 클수록 무거운 원소 임


3. 원자 질량 단위 (Atomic Mass Unit)  :  u

  ㅇ 기호 및 단위 : 기호 u, 단위 [amu]

  ㅇ 1 u = 1 [amu] = 1.66054 x 10-24 [g]
     - 1 u 또는 1 [amu] : 12C 원자 하나의 질량의 1/12
        . 12C 원자 하나의 질량을, 12 u 또는 12 [amu] 로 정함
           .. 질량수 12인 탄소(12C) 원자 1개 질량 = 12 amu = 19.926 x 10-24 g

  ※ 원자량, amu, 몰질량 간의 관계
     - 12C 원자 1개의 질량 = 12 amu  <= 원자량 [g]
     - 12C 원자 NA개의 질량 = 12 x (6.02 x 1023) amu = 12 g  <= 몰질량 [g/mol]
        . NA : 아보가드로 수 = 6.02 x 1023
     - 즉, 탄소 몰질량 : 12 [g/mol]

  ※ amu와 다른 량과의 비교
     - 1H (수소 원자 1개 질량) : 1.0078 amu
     - 16O (산소 원자 1개 질량) : 15.9949 amu
     - 양성자 1개 질량 : 1.0073 amu, 중성자 1개 질량 : 1.0087 amu, 전자 1개 질량 : 0.0005486 amu

  ※ 생명과학 분야에서는, 달톤(dalton, 기호 : Da) 이라고도 함 : 1 amu = 1 dalton


4. 원자량 표현 例)

   탄소(C) 원소원자량 : 12.0107 
  ㅇ 황(S) 원소원자량 : 32.065 

  ※ 화합물 시료들에 대해서는, `몰 질량`이라는 일반화된 개념을 주로 사용
     - 몰 당 질량  [g/mol] : 물질 1 [mol]의 입자수에 해당하는 질량
        . 쉽게, 원소의 원자량 수치값에 g 단위를 붙인 것

화학량론
   1. 화학량론   2. 아보가드로 가설   3. 원자량,amu   4. 물질량(mole)   5. 몰 질량,몰 부피   6. 화학식   7. 구조식   8. 화학 반응식  


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