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Novlude
@novlude
モルわかる人は気軽に「1molあれば分子量と質量が同じに…」とか言いますけど、こちらはまず炭素の原子量が12なところから謎なので。なぜ12なのか。どうやって決まったのか。
2023-10-24 18:43:58こういう理由
かしわもち
@creator3077
@novlude 横から失礼します。物理学と化学での原子量の定義で一悶着があって炭素基準だと双方とも研究でも実用でも便利だってことになって国際ルールとして「炭素」が基準になりました。地球大気中に比較的多く、同位体12が約98%を占め、他の原子と結びつきやすくサンプルとしても有用。など色々理由はあります
2023-10-25 08:38:31
こたつヘビ
@Yopparai_hebi
@novlude ファラデーという人格的にもとても偉い人が瓶内でロウソク燃焼させながらコツコツと常人ならキチガイになるような計算して「炭素を12+αg用意すれば其処に炭素原子は約6*10^23存在する」ことを突き止めた。
2023-10-25 10:08:05
たかちゃん
@turkey_jp
@novlude 水素が1とすると炭素が12です。これは「陽子とと中性子」の数なんです。実験的には元素分析（燃焼）や質量分析装置で実測できます。 厳密に測定すると原子量は水素1.008に対して炭素12になります。（そういうこと言うとややこしくなる？）
2023-10-25 08:17:28現実と理想のバトル
れい(猫耳の専門家)🍥
@rei_software
なんで炭素の原子量が12なのかってのは、 「現実と理想のバトル」があったんですよ 原子論の素、ドルトンさんは水素を1とした。 が、この時はまだいろいろわかってなくて、他の物質の質量も価数も仮定だらけだった。 いろいろ研究進んで、「化学」の手法について統一とろうってことになって、 twitter.com/novlude/status…
2023-10-24 19:26:06
れい(猫耳の専門家)🍥
@rei_software
1860年に「カールスルーエ国際会議」が開かれた。 いろいろな物質と化合する酸素（酸化させやすいかった）を基準にするって話に決まった。 酸化させて変化をみる手法が使えて楽だった。 なので、当時原子量の基準は酸素。16。 ところが、
2023-10-24 19:28:58
れい(猫耳の専門家)🍥
@rei_software
1913年にトムソンさんが同位体を発見する。 酸素にも安定同位体のO17とO18があった。 まぁ最初は精度も悪く区別する必要性もなかったが、精度が上がってくると問題が生じてきた。 化学者は当然「天然の酸素の同位体比」で酸素の質量数を16と定義して計算していた。 物理学者は
2023-10-24 19:36:19
れい(猫耳の専門家)🍥
@rei_software
酸素の天然同位体比なんていつ変わるかもわからない数字は使いたくなかった。（当時はO17とO18の由来は不明だった） O16を基準に、酸素の質量数を16と決めて、使うことにした。 なので、微妙に数字がずれて、物理と化学とで齟齬が生じてきた。
2023-10-24 19:38:33
れい(猫耳の専門家)🍥
@rei_software
1961年に国際化学会議で妥協案がきまる。 それが炭素C12を12とする方法。 物理学者は別に酸素を使う意義を持ってないので、元素は何でもいい。同位体比を使わない定義であれば問題ない。認められた。 化学者は過去のデータとの整合性や、現実の実験での煩雑さを問題にしてた。
2023-10-24 19:42:15
れい(猫耳の専門家)🍥
@rei_software
C12を12とする定義と、 O16O17O18の混合物を使う定義とを比べると、 偶然ほぼピッタリ一致した。 （現代の定義で酸素の原子量は15.9994） （というか偶然ほぼピッタリ一致する原子を探した。） なので、化学者もこれなら過去の文献も変更しなくていし、計算も煩雑でないので認めた。
2023-10-24 19:44:51
れい(猫耳の専門家)🍥
@rei_software
という経緯で、C12を12とすることになった。 いまはより精密に、アボガドロ数を基準とすることになってる。 変遷をまとめるとこう。 H1 → O → (O16) → C12 → NA
2023-10-24 19:48:11
れい(猫耳の専門家)🍥
@rei_software
物理学者、本当はドルトンさんにもどって、水素H1を1としたかったんだとは思う。 もしくは電子を1。 ただあまりわがままを言って化学者に嫌われると困るからね… 化学の方が蓄積はおおきかったし。 我慢ですよ。我慢。
2023-10-24 19:54:20
れい(猫耳の専門家)🍥
@rei_software
あ、ソースはあちこちにあるけど。 たとえば酸素の同位体のwikipedia ja.m.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8…
2023-10-24 20:06:15
れい(猫耳の専門家)🍥
@rei_software
通じてない人がいるみたいなので追加。 ポイントは、「天然同位体比の炭素」を12としたのではなく、「C12」を12としたところ。 これで「理想」を目指す派閥は納得した。「炭素」は何種類もあるが、「C12」は一種類しかない。 一方で、
2023-10-25 03:50:21
れい(猫耳の専門家)🍥
@rei_software
これを使うと「天然同位体比の酸素」を16とする定義とたまたま一致した。 これは化学が積み上げてきた実験結果や計算結果を修正しなくていいことになる。 なので「現実派」も許容できた。 誤差と精度と理論の狭間がこの定義なんですよ。
2023-10-25 03:50:22