원자량

요약 화학원소 원자의 평균질량을 일정 기준에 따라 정한 비율이다.

원자의 질량은 그 값이 매우 작으므로 한 원소의 원자를 특정한 수로 기준을 삼아, 나머지는 이 기준에 대한 상대적인 값으로 표시한다. 현재 사용하는 국제원자량은 탄소의 동위원소 중 탄소12(¹²C)를 기준으로 하여 이것을 원자량 12.00000으로 정한다.

탄소 원자가 1몰(mol), 즉 6.02×10²³개 모이면 그 질량은 12.01115g이고, 수소 원자·산소 원자가 6.02×10²³개 모이면 각각 1.00797g, 15.9994g인 질량을 가진다.

원자량의 개념은 1803년 돌턴의 원자설에 의하여 처음으로 도입되어 1805년 최초의 원자량표가 발표되었다. 이 값은 그렇게 정확하지 못하였으나 베르셀리우스가 비교적 정밀하게 측정하여 실험적인 지지를 얻었다. 

이후 많은 연구·측정이 시행되었으나 항상 원자량·당량·분자량 사이의 혼란이 있었는데 1860년이 되어서야 비로소 카니차로에 의하여 근대적 원자량 측정의 기초가 확립되었다.

자연계에 존재하는 산소원자는 3종의 동위원소 ¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O가 일정한 비율로 혼합되어 있다. 이 세 동위원소가 혼합되어 있는 것을 평균하여 평균상대질량을 16.00000으로 정한 것을 화학적 원자량이라 한다.

이에 비해 ¹⁶O의 질량을 16.00000으로 한 것을 물리적 원자량이라고 한다. 처음에 물리적 원자량과 화학적 원자량의 비는 1.000272±0.000005로서 무시하여도 무방했다. 그러나 정밀한 연구가 진행됨에 따라 그 불합리함과 불편함이 차츰 밝혀지게 되었다.

결국 1961년 국제순수 및 응용물리학연합(IUPAP)과 국제순수 및 응용화학연합(IUPAC)이 통일원자량을 발표하고 국제원자량위원회가 채택하여 국제원자량이 탄생했다. 원자량은 국제원자량위원회에서 해마다 검토·결정하여 발표한다.