มวลอะตอม (Atomic Mass)
Ag has S has atomic
atomic mass = 32.07
mass = amu
107.9 amu
C has atomic mass =
12.01 amu
1
มวลอะตอม
อะตอม มาจากภาษากรีก “ atomos” หมายถึง
“แบ่งแยกไม่ไดอ้ ีก”
องค์ประกอบพน้ื ฐานของอะตอม ได้แก่
1. โปรตอน (proton) ประจุเปน็ +
2. อเิ ลก็ ตรอน (electron) ประจเุ ปน็ –
3. นวิ ตรอน (neutron) ไม่มีประจุ
• โปรตอนและนวิ ตรอนจะรวมกันอยตู่ รงกลางอะตอม
เรียกวา่ “นิวเคลยี ส”
อะตอมทมี่ ีขนาดเล็กท่สี ดุ คือ อะตอมของธาตุไฮโดรเจน
มมี วลประมาณ 1.66 x 10-24 กรัม
เนอ่ื งจากอะตอมมีมวลน้อยมาก และไมส่ ะดวกแกก่ ารช่งั ในทาง
ปฏบิ ัติจงึ ใช้วิธเี ปรียบเทยี บโดยพิจารณาวา่ อะตอมของธาตุหนึง่ มีมวล
มากกวา่ หรอื น้อยกว่าอะตอมของอีกธาตหุ นึง่ กีเ่ ทา่
คา่ ที่ไดจ้ ากการเปรียบเทียบดงั กลา่ วเรยี กวา่ “มวลอะตอม”
(Atomic mass)
การหามวลอะตอมโดยใชธ้ าตุ H เป็นมาตรฐาน
ดอลตนั พบว่า ธาตุ H เปน็ ธาตุที่เบาทส่ี ุด จงึ เสนอใหใ้ ชธ้ าตุ H
เปน็ ธาตุมาตรฐานในการเปรียบเทยี บเพือ่ หามวลอะตอมของธาตุอน่ื ๆ
โดยกาหนดให้ไฮโดรเจน 1 อะตอม มีมวล 1 หน่วย หรอื 1 amu
1 amu = 1.66 x 10-24 g
มวลอะตอม หมายถงึ ตัวเลขท่บี อกใหท้ ราบว่าธาตุนัน้ 1
อะตอมมมี วลเปน็ ก่เี ทา่ ของ ธาตไุ ฮโดรเจน 1 อะตอม
เขยี นแสดงความสมั พันธ์ไดด้ ังนี้
มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม
มวลของธาตุ H 1 อะตอม
ตวั อย่าง
1. มวลอะตอมของธาตุคารบ์ อน = 12 หมายความว่า...
ธาตุคารบ์ อน 1 อะตอม มมี วลเป็น 12 เทา่ ของมวลของธาตุ H
1 อะตอม
2. มวลอะตอมของธาตุคลอรนี = 35.5 หมายความวา่ ....
ธาตุ Cl 1 อะตอม มีมวลเปน็ 35.5 เทา่ ของมวลของธาตุ H
1 อะตอม
ตัวอยา่ ง
3. มวลอะตอมของธาตไุ นโตรเจน = 14 หมายความว่า...
ธาตุ……………….. 1 อะตอม มีมวลเปน็ ……..เทา่ ของมวลของธาตุ H
1 อะตอม
การหามวลอะตอมโดยใช้ธาตุ C-12 เปน็ มาตรฐาน
ปีค.ค.1962 นักวทิ ยาศาสตร์ไดต้ กลงเลือกธาตุมาตรฐานในการ
หามวลอะตอมใหม่ โดยใชธ้ าตคุ ารบ์ อน-12 เปน็ ตวั เปรยี บเทยี บ
แต่ C 1 อะตอมมมี วลเท่ากบั 12 amu
( หรอื มีมวลเป็น 12 เท่าของ H น่นั เอง)
ดงั น้นั 1 amu จงึ มีค่าเท่ากับ 1/12 มวลของ C-12 จานวน 1 อะตอม
หรอื 1.66 x 10-24 กรมั
เน่อื งจากมวลของไฮโดรเจน 1 อะตอม = 1.66 x 10-24 g
ดังนน้ั มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม
1.66 x 10 -24 g
หรอื มวลของธาตุ 1 อะตอม = มวลอะตอม x 1.66 x 10 -24 g
มวลอะตอม หมายถึง..
ตัวเลขท่ีบอกใหท้ ราบวา่ ธาตุนั้น 1 อะตอม มมี วลเปน็ กี่เทา่ ของ
1/12 มวลของคาร์บอน-12 1 อะตอม
เขียนสูตรแสดงความสัมพันธไ์ ด้ดงั น้ี
มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม
1/12 มวลของ C-12 1 อะตอม
ขอ้ แตกต่างระหวา่ งมวลอะตอมกบั มวล 1 อะตอม
1. มวลอะตอมของธาตเุ ป็นมวลเปรยี บเทียบ จึงไม่ใชม่ วลทแ่ี ท้จรงิ
และไม่มีหนว่ ย
2. มวลของธาตุ 1 อะตอม เป็นมวลท่แี ท้จริงของธาตุ จึงตอ้ งมหี น่วยกากบั
เน่อื งจากมวลของไฮโดรเจน 1 อะตอม = 1.66 x 10-24 g
ดังนน้ั มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม
1.66 x 10 -24 g
หรอื มวลของธาตุ 1 อะตอม = มวลอะตอม x 1.66 x 10 -24 g
สรปุ เกี่ยวกับมวลอะตอม
1. มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม
มวลของไฮโดรเจน 1 อะตอม
= มวลของธาตุ 1 อะตอม
1/12 มวลของคาร์บอน-12 1 อะตอม
2. มวลของธาตุ 1 อะตอม = มวลอะตอม x 1.66 x 10-24 กรมั
3. มวลอะตอมไมม่ หี น่วย เพราะเป็นมวลเปรยี บเทยี บ แต่มวลของธาตุ
1 อะตอม มหี น่วยเปน็ กรัม เพราะเป็นมวลที่แทจ้ รงิ
เช่น มวลของคารบ์ อน 1 อะตอม= มวลอะตอมของ C x 1.66 x 10-24 g
= 12 x 1.66 x 10-24 g
มวลของคลอรีน 1 อะตอม = มวลอะตอม Cl x 1.66 x 10-24 g
= 35.5 x 1.66 x 10-24 g
มวลของ N 1 อะตอม = มวลอะตอม N x 1.66 x 10-24
= 14 x 1.66 x 10-24 g
ตวั อย่างท1่ี ธาตุ A 1 อะตอม หนกั 3.818 x 10-23 g จะมีมวลอะตอมเปน็
เท่าใด
วิธที า มวลอะตอม = มวลของธาตุ A 1 อะตอม
1.66 x 10-24
ตวั อย่างท1่ี ธาตุ A 1 อะตอม หนัก 3.818 x 10-23 จะมีมวลอะตอมเปน็
เท่าใด วิธที า มวลอะตอม = มวลของธาตุ A 1 อะตอม
1.66 x 10-24
= 3.818 x 10-23
1.66 x 10-24
= 2.3 x 101
= 23
ตัวอยา่ งท2ี่ ธาตุ A มมี วลอะตอม 107.8 ธาตุ A 2 อะตอมหนกั กก่ี รัม
วิธที า มวลของธาตุ A 1 อะตอม = มวลอะตอม x 1.66 x 10-24 g
ตวั อย่างท2ี่ ธาตุ A มีมวลอะตอม 107.8 ธาตุ A 2 อะตอมหนกั กกี่ รมั
วิธีทา มวลของธาตุ A 1 อะตอม = มวลอะตอม x 1.66 x 10-24 g
= 107.8 x 1.66 x 10-24 g
ดังนน้ั มวลของธาตุ A 2 อะตอม = 2 x 107.8 x 1.66 x 10-24 g
= 215.6 x 1.66 x 10-24 กรมั
ตัวอยา่ งที่ 3 ธาตุ M 2 อะตอม มีมวลเปน็ 5 เท่าของธาตุ N 3 อะตอม
ถ้ามวลอะตอมของ N = 9 จงคานวณหามวล 1 อะตอมและมวลอะตอมของ M
วธิ ีทา ธาตุ N 1 อะตอมมมี วล = มวลอะตอม x 1.66 x 10-24 g
= 9 x 1.66 x 10-24 g
ตัวอย่างท่ี 3 ธาตุ M 2 อะตอม มมี วลเป็น 5 เทา่ ของธาตุ N 3 อะตอม
ถา้ มวลอะตอมของ N = 9 จงคานวณหามวล 1 อะตอมและมวลอะตอมของ M
วิธที า ธาตุ N 1 อะตอมมีมวล = มวลอะตอม x 1.66 x 10-24
= 9 x 1.66 x 10-24
ธาตุ N 3 อะตอมจะมมี วล = 3 x 9 x 1.66 x 10-24 กรัม
ดงั น้ันธาตุ M 2 อะตอมจะมมี วล = 5 x 3 x 9 x 1.66 x 10-24
= 135 x 1.66 x 10-24
ธาตุ M 1 อะตอม มมี วล = 135 x 1.66 x 10-24
2
ตวั อย่างที่ 3 ธาตุ M 2 อะตอม มีมวลเปน็ 5 เทา่ ของธาตุ N 3 อะตอม
ถ้ามวลอะตอมของ N = 9 จงคานวณหามวล 1 อะตอมและมวลอะตอมของ M
วธิ ีทา ธาตุ N 1 อะตอมมีมวล = มวลอะตอม x 1.66 x 10-24
= 9 x 1.66 x 10-24
ธาตุ N 3 อะตอมจะมีมวล = 3 x 9 x 1.66 x 10-24 กรมั
ดงั นนั้ ธาตุ M 2 อะตอมจะมมี วล = 5 x 3 x 9 x 1.66 x 10-24
= 135 x 1.66 x 10-24
ธาตุ M 1 อะตอม มีมวล = 135 x 1.66 x 10-24
2
= 67.5 x 1.66 x 10-24 กรมั
มวลอะตอมของ M = 67.5 x 1.66 x 10-24
1.66 x 10-24
ตัวอยา่ งที่ 4 ธาตุ โพแทสเซยี มมีมวลอะตอม 39 ธาตไุ นโตรเจนมีมวลอะตอม
14 ธาตโุ พแทสเซียม 200 อะตอม หนกั เปน็ กีเ่ ทา่ ของธาตไุ นโตรเจน 50
อะตอม
วิธที า ธาตุ K 1 อะตอมมีมวล = มวลอะตอม x 1.66 x 10-24 กรัม
= ……. x 1.66 x 10-24 กรัม
ธาตุ K 200 อะตอมจะมีมวล = ……………………………..กรมั
ธาตุ N 1 อะตอม มีมวล = มวลอะตอม x 1.66 x 10-24
= ………. x 1.66 x 10-24 กรัม
ธาตุ N 50 อะตอมจะมีมวล = ……………………………..กรมั
ดงั นั้น ธาตุ K 200 อะตอม = ...............................................
ธาตุ N 50 อะตอม = ……………………………..
การคานวณหามวลอะตอมเฉลยี่
มวลอะตอมเฉล่ยี = ( มวลอะตอม x เปอรเ์ ซ็นต์ท่ีพบในธรรมชาต)ิ
100
ตัวอย่างที่ 1 จากการใชแ้ มสสเปกโตรมิเตอร์ ไดผ้ ลการทดลองวา่ ก๊าซอาร์กอน
ประกอบดว้ ย 3 ไอโซโทป คอื 36Ar , 38Ar และ 40Ar ปรมิ าณของไอโซโทปมี
0.1 % , 0.3% และ 99.6 % ตามลาดับ ใหห้ ามวลอะตอมเฉลี่ยของอาร์กอน (Ar)
วิธที า มวลอะตอมเฉลีย่ = ( มวลอะตอม x เปอรเ์ ซน็ ตท์ พ่ี บในธรรมชาต)ิ
100
มวลอะตอมเฉลย่ี ของ Ar = ( 36 x 0.1) + ( 38 x 0.3 ) + (40 x 99.6 )
100
มวลอะตอมเฉลย่ี ของ Ar = ............ + ................ +.............
100
มวลอะตอมเฉลีย่ ของ Ar = .............................
ตัวอยา่ งท่ี 2 ธาตุคาร์บอนมีไอโซโทปทเี่ สถยี รในธรรมชาติ 2 ชนิด คือ C-12 และ
C-13 มมี วลอะตอม 12.00 และ 13.003 ตามลาดบั ถ้ามวลอะตอมเฉล่ียของ
ไอโซโทปของคาร์บอนเปน็ 12.011 จงคานวณหาเปอร์เซ็นต์ในธรรมชาติของแต่ละ
ไอโซโทป
วธิ ที า มวลอะตอมเฉลีย่ = ( มวลอะตอม x เปอร์เซน็ ตท์ ี่พบในธรรมชาติ)
100
มวลมอะตอมเฉล่ยี ของ C = ( 12 x A) + ( 13.003 x ( 100 - A )
100
12.011 = ( 12 x A) + ( 13.003 x ( 100 - A ) )
100
12.011 x 100 = 12A + 1,300.3 – 13.003A
ตัวอยา่ งท่ี 2 ธาตุคาร์บอนมไี อโซโทปท่เี สถยี รในธรรมชาติ 2 ชนดิ คือ C-12 และ
C-13 มมี วลอะตอม 12.00 และ 13.003 ตามลาดบั ถา้ มวลอะตอมเฉล่ยี ของ
ไอโซโทปของคารบ์ อนเปน็ 12.011 จงคานวณหาเปอร์เซน็ ตใ์ นธรรมชาตขิ องแตล่ ะ
ไอโซโทป
12.011 x 100 = 12A + 1,300.3 – 13.003A
1,201.1 = 12A + 1,300.3 – 13.003A
13.003A – 12A = 1,300.3 – 1,201.1
1.003A = 99.2
A = ............