原子量・分子量・式量

I 物質の構成／物質量など

一句话结论

以 ¹²C 的质量为 12 作基准，各原子的质量倍数就是相对质量（无单位）。原子量是该元素各同位素相对质量按存在比的加权平均；分子量与式量是构成原子的原子量之和。

一个氢原子重 1.67×10−24 g。用这种数去算反应里的质量关系，每一步都要拖着十几个零 —— 没人受得了。化学的解法很朴素：选一个原子当尺子，只记「是它的几倍」。

为什么是这样

原子的实际质量在 10−24 g 这个量级，直接用来计算不现实。所以化学界约定：把质量数 12 的碳原子 ¹²C 的质量定为 12，其他原子的质量都表示成「相对于它的倍数」。这个倍数叫相对质量，没有单位。

比如氢原子 ¹H 的实际质量是 1.67×10−24 g，¹²C 是 1.99×10−23 g，两者之比乘以 12 就得到 ¹H 的相对质量约 1.0。选 ¹²C 而不是最轻的氢，是历史与精度上的取舍 —— 记住基准是碳 12 就够了。

但同一种元素往往有几种同位素，各自的相对质量不同。好在同位素的存在比几乎是定值（上一章讲过），所以「平均值」是个有意义的量。这个按存在比加权的平均值就是该元素的原子量。铝、钠这种只有一种同位素的元素，原子量就等于那一种的相对质量。

A = m 1 p 1 100 + m 2 p 2 100

适用条件

由原子量可以直接算出两个派生量。分子量是分子式里各原子的原子量之和：H₂O 是 1.0×2+16.0=18.0;HNO₃ 是 1.0+14.0+16.0×3=63.0。式量是组成式或离子的化学式里各原子的原子量之和：NaCl 是 23.0+35.5=58.5。

离子的式量要注意一点：离子有电子的得失，但电子的质量小到可以忽略（只有质子的约 1/1840），所以式量照样按构成原子的原子量相加。SO₄²⁻ 的式量是 32.1+16.0×4=96.1，不因为多了两个电子而修正。

三个词的分工可以这样记：分子量用于由分子构成的物质；式量用于离子化合物（用组成式）与离子；两者都是「原子量的和」，只是被加的对象不同。金属单质用式量（其实就是原子量）。

最常见的是由原子量反求存在比。设未知的存在比为 x，另一个是 100−x，代入加权平均式。

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