为什么碳的相对分子质量和相对原子质量相同,都是 12?

发布网友发布时间：2024-10-10 12:16

共1个回答

热心网友时间：2024-10-10 18:09

为什么碳的相对分子质量和相对原子质量均定为12，这背后隐藏着科学的智慧与选择？

自1959年起，国际纯粹与应用物理学联合会（IUPAP）采纳了一个革命性的决策，将原子质量的基准定为碳-12（C-12）的1/12，这不仅简化了化学和物理学的计算，还反映了科学界对精确度和实用性的追求。这一标准的确定并非偶然，而是基于一系列科学原因和历史背景。

首先，碳-12的选择源于精准的测量技术——质谱法的兴起。作为质谱仪中的次级基准，C-12以其丰富的存在和形成的有机物多样性，成为理想的测量工具。这使得科学家能够测量多种复杂的分子，大大减少了误差，使C-12成为天然的理想参照。

其次，自然界的碳-12丰度稳定且丰富，这保证了其作为基准的稳定性和广泛性。在1950年代，物理学界已经开始广泛接受以C-12为12.0000的原子质量标准，并得到了广泛支持，这为科学界普遍接受奠定了基础。

更重要的是，C-12的选择符合物理学家和化学家的共同认知。物理学家认可这种以核素为基准的方法，因为它同样严谨，而化学家则欣赏新标准带来的精度提升。与O-16标准相比，新标准的相对误差仅为42ppm，与化学家传统的原子量几乎一致，因为O-16的平均原子量恰好与C-12的接近，使得元素的原子量更接近整数，而非氢或碳。

这一看似微小的决定，实则深刻地影响了整个科学界，展示了科学决策的智慧与实用性。它不仅简化了科学研究，还促进了知识的传播和理解。因此，碳的相对分子质量和相对原子质量定为12，是科学进步与实用需求的完美结合，为全球科学家提供了统一且精确的质量标准。