La massa degli elettroni viene utilizzata per calcolare la costante di Avogadro NA:
N A = M u A r ( e ) m e = M u A r ( e ) c α 2 2 R ∞ h . Il nostro sito utilizza cookie tecnici e di terze parti per migliorare la tua esperienza di navigazione……………………………………………,}
Quindi è anche correlato alla massa atomica costante mu:
m u = M u N A = = m m e 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}}},}
dove Mu è la massa molare costante (definito in SI) e Ar(e) è direttamente una quantità misurata, l’atomica relativa di massa dell’elettrone.,
Si noti che mu è definito in termini di Ar (e), e non viceversa, e quindi il nome “massa di elettroni in unità di massa atomica” per Ar(e) comporta una definizione circolare (almeno in termini di misure pratiche).
La massa atomica relativa dell’elettrone entra anche nel calcolo di tutte le altre masse atomiche relative. Per convenzione, le masse atomiche relative sono citate per gli atomi neutri, ma le misurazioni effettive sono fatte su ioni positivi, in uno spettrometro di massa o in una trappola di Penning. Quindi la massa degli elettroni deve essere aggiunta ai valori misurati prima della tabulazione., Una correzione deve essere effettuata anche per l’equivalente di massa dell’energia di legame Eb. Prendendo il caso più semplice di completa ionizzazione di tutti gli elettroni, per un nuclide X di numero atomico Z,
r ( X ) = 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}\,}
Come atomica relativa masse sono misurata come rapporto fra le masse, la modifica deve essere applicata sia a ioni: le incertezze che le correzioni sono trascurabili, come illustrato di seguito per l’idrogeno 1 e ossigeno 16.,
| parametro Fisico | 1H | 16O |
|---|---|---|
| atomica relativa di massa della XZ+ ione | 1.00727646677(10) | 15.99052817445(18) |
| atomica relativa di massa della Z elettroni | 0.00054857990943(23) | 0.0043886392754(18) |
| correzione per l’energia di legame | -0.0000000145985 | -0.0000021941559 |
| massa atomica relativa di un atomo neutro | 1.00782503207(10) | 15.,99491461957 (18) |
Il principio può essere dimostrato dalla determinazione della massa atomica relativa dell’elettrone da parte di Farnham et al. presso l’Università di Washington (1995). Comporta la misurazione delle frequenze della radiazione ciclotrone emessa dagli elettroni e dagli ioni 12C6+ in una trappola di Penning., Il rapporto tra le due frequenze è pari a sei volte il rapporto inverso delle masse delle due particelle (la più pesante è la particella, minore è la frequenza della radiazione di ciclotrone; maggiore è la carica della particella, maggiore è la frequenza):
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)}
Poiché la massa atomica relativa degli ioni 12C6 + è molto vicina a 12, il rapporto delle frequenze può essere utilizzato per calcolare una prima approssimazione di Ar(e), 5.4863037178×10-4. Questo valore approssimativo viene quindi utilizzato per calcolare una prima approssimazione ad Ar (12C6+), sapendo che Eb(12C)/muc2 (dalla somma delle sei energie di ionizzazione del carbonio) è 1.1058674×10-6: Ar(12C6+) ≈ 11.9967087236367. Questo valore viene quindi utilizzato per calcolare una nuova approssimazione ad Ar (e), e il processo ripetuto fino a quando i valori non variano più (data l’incertezza relativa della misura, 2.,1×10-9): questo accade dal quarto ciclo di iterazioni per questi risultati, dando Ar(e) = 5.485799111 (12)×10-4 per questi dati.