いままでに，物質は原子，分子，イオンなどの粒子からできていることを学びました。この章からは原子，分子，イオンなどの粒子の質量をどのように扱えばよいか考えていきましょう。原子や分子はとても小さい粒子ですから，１個や１０個を天秤にのせても質量はわかりませんね。そこで工夫が必要なのです。化学の量関係を考えるには，とても大切なところです。がんばってマスターしてください。 　この章の学習内容は次の通りです。 （１）原子量 （２）分子量 （３）式量 １．原子核中の陽子の数を何といいますか？ 原子番号 ２．炭素元素の原子番号はいくらですか？ ６ ３．原子核中の陽子と中性子の数の和を何といいますか？ 質量数 ４．原子番号が同じで，質量数の異なる原子を互いに何といいますか？ 同位体（アイソトープ） 　それでは，原子量から説明することにしましょう。原子量の基準は，現在では質量数１２の炭素原子です。炭素原子というと，変な感じがしますね。最も軽い水素原子や，化合物を多くつくる酸素原子の方がよいような感じがします。 　　　 　実は，以前は酸素原子を基準にしていました。ところが，物理の世界では質量数１６の酸素原子を１６としていたのに対して，化学の世界では質量数１６，１７，１８を含む酸素元素を１６としていたのです。この違い変わりますか。化学の方がややアバウトな感じがしますが，ある意味では実質的ということもできます。しかし，物理と化学で原子量が微妙に違うというのは不都合なことです。そこで，１９６１年ＩＵＰＡＣ（国際純正応用化学連合原子量委員会）が質量数１２の炭素原子を１２とする新しい原子量の定義を決めたのです。その理由は，物理と化学の原子量の修正を最も少なくするためであるといわれています。この現在の基準による原子量と以前の化学的原子量の比は０．９９９９５７に過ぎません。

（１）原子量 　１２Ｃ（質量数１２の炭素原子）を基準にした相対質量 　１２Ｃ＝１２（定義）とする ＜水素元素の原子量＞ 　１Ｈ…９９．９８５％，２Ｈ…０．０１５％ 　原子量＝１．００７８×９９．９８５/１００＋２．０１４１×０．０１５/１００≒１．００８ ＜炭素元素の原子量＞ 　１２Ｃ…９８．９０％，１３Ｃ…１．１０％ 　原子量＝１２×９８．９０/１００＋１３．００３×１．１０/１００≒１２．０１

ここで，有効数字について，説明しておきましょう。有効数字とは，意味のある数字です。たとえば，測定値では，最小目盛りの１/１０まで読むことになっていますが，１９．０という測定値では，測定値の最終桁の＋−５/１０が誤差（真の値と測定値の差）の範囲となります。したがって，真の値をｘ とすると，１８．５＜＝ｘ ＜１９．５となります。 　このとき，ｘ を示す測定値として１９．０は意味のある数字であり，有効数字といいます。 　足し算の有効数字の考え方は，一般に測定値の末尾の四捨五入などで処理し，位取りの高いものに末尾をあわせて計算します。またかけ算では，答の桁数は，四捨五入により桁数の最も少ない数値にあわせます。 　 　質量数１２の炭素原子の質量を１２と決めると，分子の相対質量も決まりますね。

（２）分子量 　分子の相対質量 　分子を構成している原子の原子量の総和 ＜水の分子量＞ 　Ｈ２Ｏ 　水素の原子量＝１．０１，酸素の原子量＝１６．０ 　水の分子量＝１．０１×２＋１６．０≒１８．０ 　 ＜グルコースの分子量＞ 　Ｃ６Ｈ１２Ｏ６ 　炭素の原子量＝１２．０，水素の原子量＝１．０１，酸素の原子量＝１６．０ 　グルコースの分子量＝１２．０×６＋１．０１×１２＋１６．０×６≒１８０．１

では，分子以外の化合物はどうなるのでしょうか。 　　 　組成元素の原子や原子団を，最も簡単な個数比で示した式を組成式といいます。また，元素記号の右上にイオンの価数と電気の種類をかき添えた式をイオン式といいます。

（３）式量 　組成式やイオン式の中に含まれる原子の原子量の総和 ＜塩化ナトリウムの式量＞ 　ＮａＣｌ 　ナトリウムの原子量＝２３．０，塩素の原子量＝３５．５ 　塩化ナトリウムの式量＝２３．０＋３５．５＝５８．５ 　 ＜硫酸イオンの式量＞ 　ＳＯ４２− 　硫黄の原子量＝３２．１，酸素の原子量＝１６．０ 　硫酸イオンの式量＝３２．１＋１６．０×４＝９６．１ 　 ＜金属などの単体の式量＞ 　元素記号＝組成式 　原子量→式量

次の章では，銅の原子量を求める実験を紹介しましょう。高校生になって初めての化学実験ですね。お楽しみに。 　 　それでは，この章の学習内容を確認しましょう。 １．原子量の規準になっている原子は何ですか？ ２．二酸化炭素の分子量はいくらですね？ただし，炭素の原子量を１２，酸素の原子量を１６とします。 ３．炭酸カルシウムの式量はいくらですか？ただし，カルシウムの原子量を４０，炭素の原子量を１２，酸素の原子量を１６とします。

答
１．質量数１２の炭素原子
２．ＣＯ_２＝１２×１＋１６×４＝４４
３．ＣａＣＯ_３＝４０＋１２＋１６×３＝１００