为什么质子数加中子数等于相对原子质量?
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发布时间：2024-05-03 23:33
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热心网友
时间：2024-11-24 15:40
碳-12原子的原子核内，含有6个质子（这和他的原子序数在数值上相等）、6个中子（这是客观事实，和质子数无必然联系）、6个电子（质量仅相当于质子、中子的1800多分之一，可以忽略不计。）而1个质子和1个中子的质量基本相等，因此碳-12原子质量的1/12就大约等于1个质子或1个中子的质量。
我们规定其他元素的原子与碳-12原子的1/12的质量的比值，就是这种元素原子的相对原子质量。也就是说，原子与1个质子（或1个中子）的质量的比值就是它的相对原子质量。既然如此，原子核内含有质子和中子的数量和，就约等于它的相对原子质量了（电子质量很小，可忽略不计）。这样规定起来，计算十分简便。
由我们规定的方法推导出“相对原子质量= 质子数 + 中子数”当然是最简洁的方法了，但如果按其他方法规定也可以，比如规定某X元素的原子（含有4个质子和4个中子）的1/8的质量为单位1，也会符合上述计算方法。
所以说，规则都是为人们自己服务的，规定得越简洁越好。我想你应该是刚接触化学的学生，以后你还会学到物质的量和摩尔质量，依照一系列规定，摩尔质量在数值上就等于相对原子质量或相对分子质量，很方便于计算。
热心网友
时间：2024-11-24 15:40
因此：换个基准就未必会如此符合了。
如下为详细论证：
先说明以下三点：
1、为什么用C-12原子质量的1/12作为标准：
当初的科学家发现它与大多数元素的原子的质量比都很接近整数，而且与1号元素氢原子的质量比为1，这样便于应用。
2、电子的质量约为每个质子（或中子）质量的1/1836，也就是说原子（离子）的质量是高度集中在其核内的质子和中子上的，亦即相对原子（离子）的质量来说电子的质量可以忽略不计，（不要求非常高的精度的情况下）
3、某元素的相对原子质量和该元素某个原子的相对原子质量是不同概念，前者完整的名称应该是该元素的平均相对原子质量，而元素周期表上的数值皆为前者，此值是根据该元素所有的同位素原子在地壳中所占的百分比求出的，熟悉元素周期表的话，这一点不难理解。
以下为推理过程：
C-12原子的质量的1/12＝1.6606×10-27kg（约） 以下以C12表示
质子的静止质量为1.6726×10-27kg 以下以M1表示
中子的静止质量为1.6749×10-27kg 以下以M2表示
电子的静止质量为9.1093897×10 -31＝0.0009 ×10-27kg以下以Me表示
相对原子质量＝原子质量(kg)/1.6606×10-27kg
从而：
质子的质量数：M1/C12=1.0072 以下以P表示
中子的质量数：M2/C12=1.0086 以下以Q表示
电子的质量数：Me/C12=0.0005 以下以R表示
若某元素原子序数为A，中子数为Z，则质子数为A，电子数为A
该元素某个原子的真实质量为M，相对原子质量为N
M ＝质子质量和＋中子质量和＋电子质量和
＝A*M1+Z*M2+A*Me
N ＝（质子质量和＋中子质量和＋电子质量和）/C12
＝（A*M1+Z*M2＋A*Me）/C12
＝A*P+Z*Q+A*R
＝A*(P+R)+Z*Q
＝A*1.0077+Z*1.0086
＝约等于A+Z
最后“为什么二者恰好如此符合？”：
关键点在于：质子和中子对C12的相对质量都很接近1
质子的质量数：M1/C12=1.0072 以下以P表示
中子的质量数：M2/C12=1.0086 以下以Q表示
如果把C12换成C24（1/24），P、Q就会约等于2了
N（相对原子质量）＝2×（A+Z）
因此可见，如果不是与C1/12的比，“质子+中子=相对原子质量”就不成立了
参考资料：http://ke.baidu.com/view/13922.html
热心网友
时间：2024-11-24 15:41
热心网友
时间：2024-11-24 15:41
热心网友
时间：2024-11-24 15:42
相对于原子和中子，电子的质量可以忽略不计，而原子（正负离子都是）又是由质子，中子和电子组成的，所以以碳十二的质子质量为指标的相对原子质量为相对中子质量加上相对质子质量。
