Každá látka nie je niečo pevné, pozostáva z malých častíc, ktoré sú molekulami. Molekuly z atómov. Z toho môžeme vyvodiť záver, že určená hmotnosť látky môže charakterizovať molekuly a atómy jednotlivých prvkov. Svojho času venoval Lomonosov väčšinu svojej práce tejto téme. Mnohých zvedavých prírodovedcov však vždy zaujímala otázka: „V akých jednotkách je vyjadrená hmotnosť molekuly, hmotnosť atómu?“
Najprv sa však ponorme trochu do histórie
V minulosti sa hmotnosť vodíka (H) vždy používala pri výpočtoch na jednotku hmotnosti atómu. A na základe toho urobili všetky potrebné výpočty. Väčšina zlúčenín sa však v prírode vyskytuje vo forme zlúčenín kyslíka, takže hmotnosť atómu prvku bola vypočítaná vo vzťahu ku kyslíku (O). Čo je dosť nepohodlné, pretože pri výpočtoch bolo potrebné neustále brať do úvahy pomer O:H rovný 16:1. Štúdie navyše ukázali nepresnosť v pomere, v skutočnosti to bolo 15,88: 1 alebo 16: 1, 008. Takéto zmeny boli dôvodom na prepočet hmotnostiatómov pre mnohé prvky. Bolo rozhodnuté ponechať hodnotu hmotnosti 16 pre O a 1,008 pre H. Ďalší vývoj vedy viedol k odhaleniu povahy samotného kyslíka. Ukázalo sa, že molekula kyslíka má niekoľko izotopov s hmotnosťou 18, 16, 17. Pre fyziku je použitie jednotky, ktorá má priemernú hodnotu, neprijateľné. Tak vznikli dve stupnice atómových váh: v chémii a vo fyzike. Až v roku 1961 vedci dospeli k záveru, že je potrebné vytvoriť jednotnú stupnicu, ktorá sa dodnes používa pod názvom „uhlíková jednotka“. Výsledkom je, že relatívna atómová hmotnosť prvku je hmotnosť atómu v uhlíkových jednotkách.
Metódy výpočtu
Hmotnosť molekuly akejkoľvek látky pozostáva z hmotnosti atómov, ktoré tvoria túto molekulu. Z toho vyplýva záver, že hmotnosť molekuly musí byť vyjadrená v uhlíkových jednotkách, rovnako ako hmotnosť atómu, t.j. relatívna atómová hmotnosť sa určí s prihliadnutím na relatívnu molekulovú hmotnosť. Ako viete, pomocou Avogadrovho zákona môžete určiť počet atómov v molekule. Pri znalosti počtu atómov a hmotnosti molekuly je možné vypočítať atómovú hmotnosť. Existuje niekoľko ďalších spôsobov, ako to definovať. V roku 1858 Cannizzaro navrhol metódu, ktorou sa určuje relatívna atómová hmotnosť pre tie prvky, ktoré sú schopné vytvárať plynné zlúčeniny. Kovy však túto schopnosť nemajú. Preto bola na určenie ich atómovej hmotnosti zvolená metóda, ktorá využíva závislosť atómovej hmotnosti a tepelnej kapacity príslušnýchlátok. Ale všetky uvažované metódy poskytujú iba približné hodnoty atómových hmotností.
Ako sa vypočítala presná hmotnosť atómov prvku?
Vedecké štúdie ukázali, že tieto približné hodnoty možno použiť na určenie presnej hodnoty. Na to stačí porovnať danú hodnotu s ekvivalentom. Ekvivalent prvku sa rovná pomeru relatívnej atómovej hmotnosti prvku k jeho valencii v zlúčenine. Z tohto pomeru bola určená správna relatívna atómová hmotnosť každého prvku.
