原子番号と原子量の逆転

質問

原子番号は原則として軽い順番ですが、例外もあります。たとえばＣｏとＮｉなどがその例ですが、これは、Ｃｏの中性子の数がＮＩより多いと考えていいのでしょうか。
　しかしそう考えるとあまりに原子量の差がなさすぎるのでどう考えたらよいのか分かりません。
　とても悩んでいるのでどなたか教えていただけると大変うれしいです。
　よろしくお願いいたします。

回答No.2

DexMachina · ベストアンサー

CoにもNiにも、「質量数」が違う同位体が存在します。
で、「原子量」は、「異なる質量数の混合状態での平均値」になります。

下記WebPageをみていただくとわかりますが、
Coでは質量数59のものでほぼ100％なのに対し、
Niでは質量数58のものが68％、質量数60のものが26％、といったように
複数の質量数のものが存在します。

Ni；
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8B%E3%83%83%E3%82%B1%E3%83%AB
Co；
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%90%E3%83%AB%E3%83%88

そのため、Niの原子量は

　　58Ni×0.68 ＋ 60Ni×0.26 ＋ 61Ni×1.1 ＋ ・・・
　　(「58Ni」は、質量数58のにNi 1モルの質量)

によって算出されます。

従って、CoとNiの原子量を単純に比較してしまうと、
sakura54さんのように、「？」ということになります。
(58Niと60Niとの質量を比較した場合は、
　中性子2個分の通りの差です)

お礼

DexMachina様
　本当にていねいにご説明くださったので深く納得しました。
　Web　Pageもじっくり読もうと思っています。
　ありがとうございました。

回答No.1

noname#62864

原子番号と原子量の順序が逆転している例としては、アルゴンとカリウムの例がよく知られています。
原子番号というのは、原子核の陽子の数ですので、原子番号が大きいにもかかわらず、原子量が小さいということは中性子の数が少ないことを意味します。
ただし、これはあくまで、「中性子数の平均値」の話です。
つまり、一般に各元素には原子量の異なる（すなわち中性子数の異なる）原子（「同位体」と呼ばれます）が存在しています。そのために、多くの元素において原子量は整数値から離れたものになります。塩素の原子量が約35.5という半端な値になるのもそのためです。
CoやNiの場合も同様です。すなわち、種々の同位体の平均値がそのような値になるということで、その差が比較的小さいということです。

お礼

さっそくのご回答感謝いたします。
　原子量の逆転は中性子の数に起因するが、各元素には同位体が存在するので、その平均値を取ると、差が小さくなると言うことですね。
　ありがとうございました。