هر ماده چیزی جامد نیست، از ذرات کوچکی تشکیل شده است که مولکول هستند. مولکول های اتم ها از اینجا می توان نتیجه گرفت که جرم تعیین شده یک ماده می تواند مولکول ها و اتم های عناصر تشکیل دهنده را مشخص کند. زمانی لومونوسوف بیشتر کارهای خود را به این موضوع اختصاص داد. با این حال، بسیاری از طبیعت شناسان کنجکاو همیشه به این سوال علاقه مند بوده اند: "جرم یک مولکول، جرم یک اتم در چه واحدهایی بیان می شود؟"
اما ابتدا، بیایید کمی به تاریخ شیرجه بزنیم
در گذشته، جرم هیدروژن (H) همیشه در محاسبات بر واحد جرم یک اتم استفاده می شد. و بر این اساس تمام محاسبات لازم را انجام دادند. با این حال، بیشتر ترکیبات در طبیعت به شکل ترکیبات اکسیژن وجود دارند، بنابراین جرم اتم یک عنصر نسبت به اکسیژن (O) محاسبه شد. که نسبتاً ناخوشایند است، زیرا لازم بود دائماً نسبت O:H برابر با 16:1 در محاسبات در نظر گرفته شود. علاوه بر این، مطالعات عدم دقت در نسبت را نشان داده است، این نسبت در واقع 15.88:1 یا 16:1.008 بوده است، چنین تغییراتی دلیل محاسبه مجدد جرم بوده است.اتم برای بسیاری از عناصر تصمیم گرفته شد که مقدار جرمی 16 برای O و 1.008 برای H باقی بماند. توسعه بیشتر علم منجر به افشای ماهیت خود اکسیژن شد. معلوم شد که مولکول اکسیژن چندین ایزوتوپ با جرم های 18، 16، 17 دارد. برای فیزیک، استفاده از واحدی که دارای مقدار متوسط باشد قابل قبول نیست. بنابراین، دو مقیاس وزن اتمی تشکیل شد: در شیمی و فیزیک. تنها در سال 1961، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که لازم است یک مقیاس واحد ایجاد شود، که امروزه هنوز تحت نام "واحد کربن" استفاده می شود. در نتیجه، جرم اتمی نسبی یک عنصر، جرم اتم بر حسب واحد کربن است.
روشهای محاسبه
جرم یک مولکول هر ماده ای از جرم اتم هایی تشکیل می شود که این مولکول را تشکیل می دهند. این نشان دهنده این است که جرم یک مولکول باید در واحدهای کربن بیان شود، درست مانند جرم یک اتم، یعنی. جرم اتمی نسبی با در نظر گرفتن جرم مولکولی نسبی تعیین می شود. همانطور که می دانید با استفاده از قانون آووگادرو می توانید تعداد اتم های یک مولکول را تعیین کنید. با دانستن تعداد اتم ها و جرم مولکول می توان جرم اتمی را محاسبه کرد. چندین راه دیگر برای تعریف آن وجود دارد. در سال 1858، Cannizzaro روشی را پیشنهاد کرد که توسط آن جرم اتمی نسبی برای عناصری که قادر به تشکیل ترکیبات گازی هستند تعیین می شود. اما فلزات این توانایی را ندارند. بنابراین، برای تعیین جرم اتمی آنها، روشی انتخاب شد که از وابستگی جرم اتمی و ظرفیت حرارتی مربوطه استفاده می کند.مواد اما تمام روش های در نظر گرفته شده فقط مقادیر تقریبی جرم اتمی را ارائه می دهند.
جرم دقیق اتم های یک عنصر چگونه محاسبه شد؟
مطالعات علمی نشان داده اند که می توان از این مقادیر تقریبی برای تعیین مقدار دقیق استفاده کرد. برای این کار فقط باید مقدار داده شده را با معادل آن مقایسه کنید. معادل یک عنصر برابر است با نسبت جرم اتمی نسبی عنصر به ظرفیت آن در ترکیب. از این نسبت، جرم اتمی نسبی صحیح هر عنصر تعیین شد.
