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用語集

• 自然存在量地球上に自然に存在する特定の同位体の存在量
• 平均原子量元素の同位体の質量を合計し、それぞれに地球上の自然存在量を乗じて計算した質量のこと。
• 質量数原子核に含まれる陽子と中性子の総数

元素の原子番号は、元素の正体を表すもので、原子1個の原子核に含まれる陽子の数を表しています。 例えば、最も軽い元素である水素は、原子核の中に必ず1個の陽子を持っています。

同位体

同じ元素の原子でも、原子核に含まれる中性子の数が異なる場合があります。 例えば、安定したヘリウム原子には、1個または2個の中性子が含まれていますが、どちらの原子も2個の陽子を持っています。 これらの異なるタイプのヘリウム原子は、質量（3または4原子質量単位）が異なり、同位体と呼ばれています。 同位体の場合、原子核の中の陽子と中性子の数の合計を質量数といいます。 これは、陽子と中性子の重さがそれぞれ1原子質量単位（amu）であることに由来する。 陽子と中性子の数を足して1amuをかければ、原子の質量が計算できます。 すべての元素は同位体の集合体として存在しています。 同位体」という言葉は、ギリシャ語の「isos」（「同じ」という意味）と「topes」（「場所」という意味）に由来しています。これは、元素が周期表の同じ場所を占めていても、素粒子の構造が異なる場合があるからです。

平均原子質量の計算

ある元素の平均原子質量は、その元素の同位体の質量に自然存在度（その元素の原子のうち、ある同位体の原子が占める割合を示す小数）を掛け合わせたものです。

平均原子質量 = f1M1 + f2M2 + … + fnMn ここで、fは同位体の自然存在度を表す分数、Mは同位体の質量数（重量）です。

元素の平均原子質量は、周期表の元素記号で確認できます。

• ヘリウムの場合、ヘリウム4の同位体100万個に対してヘリウム3の同位体が約1個存在するので、平均原子質量は4amu（4.
• 塩素は2つの主要な同位体からなり、1つは中性子が18個（天然の塩素原子の75.77％）、もう1つは中性子が20個（天然の塩素原子の24.23％）です。

平均質量を計算するには、まずパーセントを分数に変換（100で割る）します。 そして、質量の数値を計算します。 中性子が18個ある塩素の同位体は、存在率が0.7577で、質量数は35amuです。

塩素の平均原子質量 = (0.7577 ˶ˆ꒳ˆ˵) + (0.2423 ˶ˆ꒳ˆ˵) = 35.48 amu

別の例として、2つの同位体を持つホウ素（B）の原子質量を計算してみましょう。 B-10は自然界に19.9%存在し、B-11は80.1%存在しています。

ホウ素の平均原子質量 = (0.199
\cdot

10 amu) + (0.801
ฺ11 amu) = 10.80 amu

元素や化合物（元素の組み合わせ）の質量計算をするときは、必ず平均原子質量を使います。