Izotopo santykinė atominė masė

Nagrinėjome izotopų $$ {}_3{}^6\mathrm{Li}$$ ir $$ {}_3{}^7\mathrm{Li}$$ sandarą. Dėl skirtingo neutronų skaičiaus šių izotopų masė skiriasi. Pirmojo atomo masė yra 9,99 · 10^–27 kg, o antrojo 1,17 · 10^–26 kg. Kilogramais arba gramais išreikšta atomų masė nepatogi naudoti, ji labai maža. Atomų masei išreikšti naudojamas ne kilogramas, o specialus etalonas – atòminis mãsės vienetas, a. m. v.²:

1\mathrm{\ amv}=\frac{1}{12}m($$ {}_6{}^{12}\mathrm{C}$$)

(2.2.1)

Atomo masę padaliję iš 1/12 m($$ {}_6{}^{12}\mathrm{C}$$), gauname santykinę atòminę mãsę. Tai dydis, kuriuo rodoma, kiek kartų atomo masė skiriasi nuo 1 a. m. v. masės. Dalijant matavimo vienetai suprastinami, todėl santykinė atominė masė yra bematis dydis. Santykinė atominė masė žymima simboliu A_r (čia r reiškia „santykinis“, angl. relative):

A_r(⁶Li) = 6,015122;

A_r(⁷Li) = 7,016004.

Izotopų santykinė atominė masė yra trupmeniniai skaičiai, tiesa, labai artimi sveikiesiems. Vienintelio anglies-12 izotopo $$ {}_6{}^{12}\mathrm{C}$$ santykinė atominė masė lygi sveikajam skaičiui 12, nes taip tiesiog susitarta. Šis izotopas pasirinktas „svareliu“, su kuriuo lyginami visi kiti atomai.

Atomų ir molekulių masė nustatoma mãsių spektrometrù (2.2.2 pav.). Tiriamoji medžiaga pirmiausia paverčiama dujinės būsenos teigiamaisiais jonais, kurių judėjimą galima valdyti elektriniu ir magnetiniu laukais. Pavyzdžiui, ličio mėginys įkaitinamas tiek, kad medžiaga išgaruotų – gauti garai įpučiami į masių spektrometrą ir yra veikiami didelės energijos elektronų srautu. Kai greitai skriejantis elektronas atsitrenkia į ličio atomą, jo energijos pakanka išmušti ličio elektronui ir ličio atomui paversti jonu.

$$ \mathrm{Li}\left(\mathrm{d}\right)+{\mathrm{e}}^{-}\to {\mathrm{Li}}^{+}\left(\mathrm{d}\right)+2{\mathrm{e}}^{-}$$

Patekę tarp įelektrintų spektrometro plokščių, ličio jonai priverčiami skrieti dideliu greičiu ir nukreipiami tarp elektromagneto polių. Dėl sąveikos su magnetiniu lauku keičiasi jonų skriejimo kryptis. Magnetiniame lauke jie juda lanku. Nuokrypis nuo tiesios trajektorijos priklauso nuo jonų masės ir krūvio santykio m/z. Paprastai spektrometras yra suderintas taip, kad susidarytų tik vienakrūviai jonai, t. y. z = 1. Skirtingos masės jonai patenka į skirtingas jutiklio vietas. Jeigu į prietaisą įleidžiama ličio garų, jonai į jutiklį atsitrenkia dviejose vietose. Vadinasi, litis sudarytas iš dviejų izotopų. Matavimo rezultatai pateikiami stulpeline diagrama (2.2.3 pav.).