由于原子很小,质量很轻(最轻的原子约重1.6×10-24g,最重的也不够此重的250倍),即便以毫克作为单位,数字也是极小的,使用极不方便,只好选取某元素的原子质量为标准,令其它元素的原子质量与之比较,这样求得元素的相对原子质量。
早在1803年,Dalton(道尔顿)写下了第一张原子量表,是以氢为1作为原子量基准的,但当时人们的认识局限所在,很多原子量都是不准确的,比如当时谁的化学式为HO,结果把氧的原子量定为7。后来Berzelius比较准确地测定了各种元素的原子量。根据水的合成反应正确的定出了水的组成和氧的原子量,纠正了Dalton的错误,由于那时的大多数元素的原子量都是根据其氧化物来测定的,即测定氧的化合量就知道另外元素的原子量了。所以Berzelius采用了氧的原子量作为基准,规定O=100(1826年)。
1860年,Stas建议采用O=16作为原子量的基准,这样可以使数值小一些,同时又能保持所有元素的原子量都大于1。这个原子量基准在化学领域中沿用了近一个世纪。
可是物理学在20世纪初得到飞速发展,同位素的发现使得物理学领域和化学领域的基准发生了分裂。
首先,1919年Aston开始用质谱仪精密测定各种同位素的原子质量,由于质谱法能够测出单一同位素的质量。他正式提出以16-O=16作为同位素原子量的基准(化小按——这是物理学的标准,比之Stas建议“采用O=16为基准”在说法上更精确。不过化学领域的标准仍以Stas建议为基准,即仍以天然氧的平均原子量为基准。1929年科学家测定的16-O:17-O:18-O=3150:1:5,所以天然氧的平均原子量为(3150*16
1*17
5*18)/3156=16.0035,是16.0000的1.00022倍。)1940年以来物理学采用16-O=16.0000的物理标度(physicalscale),而化学仍以天然氧(同位素混合物)O=16.0000作为化学标度(chemicalscale),这是不同的。
O化=1.000275×16-O物 (化小按——1940年较1929年对于氧的丰度测定值有变化,所以不再是1.00022倍。)
可是分久必合,由于化学工作和物理工作是密切联系的,标准不同必然引起混乱,为了统一标准,人们提出若干不同方案:
1932,Bethe提出以4-He=4为统一标度。由
