Атомная масса углерода

Атомная (относительная атомная) масса углерода обычно указывают как ≈ 12,01.

Чуть подробнее, что это значит и откуда берётся это число.

1. Что вообще такое «атомная масса»?

В школьном и вузовском курсе химии под атомной массой чаще всего имеют в виду относительную атомную массу — число, показывающее, во сколько раз масса атома больше 1/12 массы изотопа углерода-12.
Единица измерения — а.е.м. (атомная единица массы) или u.

• 1 а.е.м. = 1 u ≈ 1,6605·10⁻²⁷ кг

• Углерод-12 (¹²C) по определению имеет массу ровно 12 u.

2. Почему в таблице не 12, а 12,01?

В природе углерод существует не одним-единственным видом атомов, а смесью изотопов:

• ¹²C — основной изотоп, около 98,9 %

• ¹³C — примерно 1,1 %
  (¹⁴C есть, но его очень мало, это радиоуглерод, на среднюю массу почти не влияет).

Относительная атомная масса элемента — это средневзвешенная масса всех его стабильных изотопов с учётом их природного содержания.
Поэтому среднее значение получается немного больше 12 и записывают:

Ar(C) ≈ 12,01

В некоторых таблицах можно встретить 12,011 или 12,0107 — это более точные значения, зависящие от принятого стандарта и округления.

3. Связь с молярной массой

Для практических расчётов в химии удобно пользоваться молярной массой:

• Молярная масса углерода M(C) ≈ 12 г/моль

Численно молярная масса (в г/моль) почти совпадает с относительной атомной массой (в u):
12,01 u ↔ ≈ 12,01 г/моль.

4. Кратко по делу

• Основной изотоп: ¹²C, масса 12 u (по определению единицы массы).

• Средняя относительная атомная масса углерода (с учётом ¹³C): около 12,01 u.

• В химических расчётах обычно используют: Ar(C) = 12 (если нужна простота) или 12,01 (если нужна точность).