Nguyên tử khối

Nguyên tử khối (mₐ) là khối lượng của một nguyên tử. Đơn vị của nó là đơn vị khối lượng nguyên tử (u) hay đơn vị cacbon (đvC) được quy ước là 1 đơn vị cacbon thì bằng ¹⁄₁₂ khối lượng một nguyên tử cacbon-12, ở trạng thái nghỉ. Với nguyên tử, proton và neutron của hạt nhân chiếm hầu hết khối lượng, và nguyên tử khối tính bằng u có giá trị gần bằng số khối của nguyên tử đó.
Khi chia nguyên tử khối cho đơn vị, hay dalton (Da), để tạo thành một tỉ số, nguyên tử khối trở thành một đại lượng không thứ nguyên gọi là khối lượng đồng vị tương đối (xem phần dưới). Vì thế khối lượng của một nguyên tử cacbon-12 là 12 u (hay 12 Da), nhưng khối lượng đồng vị tương đối của một nguyên tử cacbon-12 chỉ là 12.
Nguyên tử khối hay khối lượng đồng vị tương đối chỉ khối lượng của một hạt duy nhất, vì thế nên bị ràng buộc bởi đồng vị nhất định của một nguyên tố. Đại lượng không thứ nguyên khối lượng nguyên tử chuẩn chỉ giá trị trung bình của các giá trị nguyên tử khối của những đồng vị hay gặp trong tự nhiên trong một mẫu nguyên tố. Do đó, giá trị của nguyên tử khối thường có nhiều chữ số có nghĩa hơn khối lượng nguyên tử chuẩn. Khối lượng nguyên tử chuẩn liên quan đến nguyên tử khối qua sự phổ biến của các đồng vị trong một nguyên tố. Giá trị của nó thường xấp xỉ nguyên tử khối của đồng vị phổ biến nhất, chứ không phải là vì sự khác biệt khi làm tròn.
Nguyên tử khối của nguyên tử, ion, hay hạt nhân nguyên tử nhỏ hơn một chút so với tổng khối lượng của các proton, neutron và electron cấu thành nên nó, do có sự mất mát khối lượng từ năng lượng liên kết (do E = mc²).

Khối lượng đồng vị tương đối

Khối lượng đồng vị tương đối (tính chất của một nguyên tử duy nhất) không nên nhầm lẫn với khối lượng nguyên tử tương đối (còn gọi là trọng lượng nguyên tử) là trung bình của các giá trị của nhiều nguyên tử trong một mẫu nguyên tố hóa học. Khối lượng đồng vị tương đối tương đương với nguyên tử khối, chỉ khác
Khối lượng đồng vị tương đối tương đương với nguyên tử khối và có giá trị đại số bằng đúng nguyên tử khối, với nguyên tử khối sử dụng đơn vị khối lượng nguyên tử. Sự khác biệt duy nhất là khối lượng đồng vị tương đối là một con số thuần túy mà không có đơn vị. Vì nó chỉ tỉ lệ của khối lượng nguyên tử với tiêu chuẩn là nguyên tử cacbon-12, và từ "tương đối" chỉ tỉ tương đối so với cacbon-12.
Với khối lượng của cacbon-12 là 12, khối lượng đồng vị tương đối khi ấy sẽ là khối lượng của một đồng vị (một nuclit bất kỳ) khi mà giá trị này được so với khối lượng của cacbon-12. Một các tương đương, khối lượng đồng vị tương đối của một đồng vị hay nuclit là khối lượng của đồng vị so với 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon-12.
Ví dụ, khối lượng đồng vị tương đối của một nguyên tử cacbon-12 bằng đúng 12, còn nguyên tử khối của một nguyên tử cacbon-12 bằng đúng 12 đơn vị cacbon hay 12 u. Ngoài ra, nguyên tử khối của một nguyên tử cacbon-12 có thể được biểu diễn trong bất kì đơn vị khối lượng nào: ví dụ, nguyên tử khối của một nguyên tử cacbon-12 vào khoảng 1.998467052 × 10⁻²⁶ kilogam.
Không nuclit nào trừ cacbon-12 có giá trị khối lượng đồng vị tương đối là một số nguyên. Cũng giống như trường hợp nguyên tử khối khi biểu diễn bằng u, giá trị khối lượng nguyên tử trung bình của các nuclit khác cacbon-12 chỉ gần bằng một số nguyên. Điều này sẽ được nói rõ hơn dưới đây.

Đo đạc

Việc đo đạc và so sánh khối lượng của nguyên tử được thực hiện bằng phương pháp khối phổ.

Phân tử khối

Có thể áp dụng định nghĩa tương tự cho các phân tử. Khối lượng phân tử của một hợp chất có thể được tính bằng cách cộng nguyên tử khối của những nguyên tử cấu thành nên nó (nuclit). Khối lượng mol của một hợp chất có thể được tính bằng cách cộng khối lượng nguyên tử tương đối của các nguyên tố có trong công thức hóa học của nó. Trong cả hai trường hợp, cần phải xét cả số lần các nguyên tử xuất hiện, và nhân nguyên tử khối cho bội số đó.