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1. 元素、原子序数和元素符号 具有一定核电荷数的原子称为一种化学元素。按元素的核电荷数进行排序，所得序号叫做原子序数。例如，1号元素是氢、8号元素是氧。每一种元素有一个用拉丁字母表达的元素符号。在不同场合，元素符号就可以代表一种元素，或者该元素的一个原子，也可代表该元素的1摩尔原子。 2. 核素、同位素和同位素丰度 具有一定质子数和一定中子数的原子称为一种核素。核素分为两类：一类是稳定核素，它们的原子核是稳定的；另一种是放射性核素，它们原子核不稳定，会自发释放出某些亚原子微粒（α、β）而变为另一种核素。在自然界，有的元素只有一种稳定核素，称为单核素元素，有的元素有几种稳定的核素（半衰期特别长的天然放射性同位素也常认作稳定核素），称为多核素元素。通常用元素符号左上下角添加数字作为核素符号。核素符号左下角的数字是该核素的原子核里的质子数，左上角的数字称为该元素的质量数，即核内质子数与中子数之和。 具有相同核电荷数、不同中子数的核素属于同一种元素，在元素周期表里占据同一个位置，互称同位素。 某元素的各种天然同位素的分数组成称为同位素丰度。例如，氧同位素丰富为：f(16O)=99.76%，f(17O)=0.04%，f(18O)=0.20%,而单核素元素，如氟、同位素丰度为f(19F)=100%。有些元素的同位素丰度随样本不同而涨落，通常所说的同位素丰度是指从地壳（包括岩石、大气和水）为取样范围多样本平均值。若取样范围扩大，需特别说明。 3. 原子的质量 构成原子的质子、中子和电子的质量都很小，因而一个原子的质量很小： 质子的静止质量为1.672649 1×10-24g 中子的静止质量为1.647 954 7×10-24g 电子的静止质量为9.109 537×10-28g 大多数科学研究，原子质量的实际意义不大。况且，一个原子的质量不等于构成它的质子和中子的质量的简单加和。例如。1摩尔氘原子的质量比1摩尔质子和1摩尔中子的质量和小0.004 312 25g。这一差值被称为质量亏损，等于核子结合成原子释放出来的能量——结合能。 结合能通常用百万电子伏特（MeV）单位。核子结合成原子释放出1MeV结合能相当于1.782 676×10-27g质量亏损。不同数量的核子结合成原子释放出来的结合能与核子的数量不成比例，因而产生了比例结合能的概念。比结合能是某原子核的结合能除以其核子数，相当于平均分摊到该原子核每个核子的结合能。原子核质量数为30~100时，比结合能最大。比结合能越大，表明原子核越稳定。。 以原子质量单位u为单位的某核素一个原子的质量称为该核素的原子质量，简称原子质量。1u等于核素12C的原子质量的1/12。 1u=1.660566（9）×10-24g 4. 元素的相对原子质量（原子量） 元素的相对原子质量，是指一种元素的1摩尔质量对核素12C的1摩尔质量的1/12的比值。 这个定义表明： 元素的相对原子质量是纯数。 单核素元素的相对原子质量等于该元素的核素的相对原子质量。 多核元素的相对原子质量等于该元素的天然同位素相对原子质量的加权平均值。 用Ar代表多核素元素的相对原子质量，则： Ar=ΣfiMr,i 其中：fi——同位素丰度 Mr,i——同位素相对原子质量 自从1935年开始利用质谱仪测定相对原子质量以来，人们能够用质谱仪及其准确地获得大多数核素的相对质量，但至今许多元素的额相对原子质量仍必须以化学测量方法为基础，测量元素的相对原子质量仍不能离开化学家，当然，只需要极少数化学家来从事这项工作。 单核素元素只有一种同位素，因而它们的相对原子质量十分准确。它们是Be、Na、F、Al、P，Sc,Mn,Co,As.Y,Nb,Rh，I，Cs,Pr,Ho,Tm,Au和Bi共计20种元素。 |
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