la masa de electrones se utiliza para calcular la constante de Avogadro NA:
N A = M U A r ( e ) m E = M U A r ( e ) c α 2 2 r ∞ h . {\displaystyle N_{\rm {A}}={\frac {M_{\rm {u}}A_{\rm {r}}({\rm {e}})}{m_{\rm {e}}}}={\frac {M_{\rm {u}}A_{\rm {r}}({\rm {e}})c\alpha ^{2}}{2R_{\infty }h}}.,}
Por lo tanto, también está relacionado con la constante de masa atómica mu:
m U = M u N A = m E A r ( e ) = 2 R ∞ H A r ( e ) c α 2, {\displaystyle M_{\rm {u}}={\frac {M_{\rm {u}}}{N_{\rm {A}}}}={\frac {m_{\rm {e}}}{a_{\rm {r}}({\rm {e}})}}={\frac {2r_{\infty }h}{a_{\rm {r}}({\RM {e}})c\Alpha ^{2}}},}
donde mu es la constante de masa molar (definida en si) y AR(E) es una cantidad medida directamente, la masa atómica relativa del electrón.,
tenga en cuenta que mu se define en términos de Ar(e), y no al revés, por lo que el nombre «masa de electrones en unidades de masa atómica» para Ar(e) implica una definición circular (al menos en términos de mediciones prácticas).
la masa atómica relativa del electrón también entra en el cálculo de todas las demás masas atómicas relativas. Por convención, las masas atómicas relativas se citan para átomos neutros, pero las mediciones reales se hacen en iones positivos, ya sea en un espectrómetro de masas o en una trampa de Penning. Por lo tanto, la masa de los electrones debe añadirse de nuevo a los valores medidos antes de la tabulación., También se debe hacer una corrección para el equivalente de masa de la energía de enlace Eb. Tomando el caso más simple de ionización completa de todos los electrones, para un nucleido X de número atómico Z,
A R ( X ) = A R ( X Z + ) + Z A R ( e ) − E b / m U c 2 {\displaystyle A_{\rm {r}}({\rm {X}})=A_{\rm {r}}({\rm {X}}^{Z+})+ZA_{\rm {r}}({\rm {e}})-E_{\rm {b}}/M_{\RM {u}}c^{2}\,}
como las masas atómicas relativas se miden como proporciones de masas, las correcciones deben aplicarse a ambos iones: las incertidumbres en las correcciones son insignificantes, como se ilustra a continuación para el hidrógeno 1 y el oxígeno 16.,
| parámetro Físico | 1H | 16O |
|---|---|---|
| masa atómica relativa de la XZ+ ion | 1.00727646677(10) | 15.99052817445(18) |
| masa atómica relativa de los Z electrones | 0.00054857990943(23) | 0.0043886392754(18) |
| corrección de la energía de enlace | -0.0000000145985 | -0.0000021941559 |
| masa atómica relativa de un átomo neutro | 1.00782503207(10) | 15.,99491461957 (18) |
El principio se puede demostrar mediante la determinación de la masa atómica relativa de electrones por Farnham et al. en la Universidad de Washington (1995). Implica la medición de las frecuencias de la radiación ciclotrónica emitida por electrones y por iones 12C6+ en una trampa de Penning., La relación de las dos frecuencias es igual a seis veces el inverso de la relación de las masas de las dos partículas (el más pesado de la partícula, menor es la frecuencia de la radiación ciclotrón; cuanto mayor sea la carga de la partícula, mayor es la frecuencia):
ν c ( 12 C 6 + ) ν c ( e ) = 6 r ( e ) r ( 12 C 6 + ) = 0.000 274 365 185 89 ( 58 ) {\displaystyle {\frac {\nu _{c}({}^{12}{\rm {C}}^{6+})}{\nu _{c}({\rm {e}})}}={\frac {6A_{\rm {r}}({\rm {e}})}{A_{\rm {r}}({}^{12}{\rm {C}}^{6+})}}=0.,000\,274\,365\,185\,89(58)}
Como la masa atómica relativa de iones 12C6+ es muy cercana a 12, la relación de frecuencias se puede usar para calcular una primera aproximación a Ar(e), 5.4863037178×10-4. Este valor aproximado se utiliza para calcular una primera aproximación a Ar (12c6+), sabiendo que Eb(12c)/muc2 (de la suma de las seis energías de ionización del carbono) es 1.1058674×10-6: Ar(12c6+) ≈ 11.9967087236367. Este valor se utiliza para calcular una nueva aproximación a Ar (e), y el proceso se repite hasta que los valores ya no varían (dada la incertidumbre relativa de la medición, 2.,1×10-9): esto sucede en el cuarto ciclo de iteraciones para estos resultados, dando Ar(e) = 5.485799111(12)×10-4 para estos datos.