以12C的原子量的1/12為基準的各種元素的相對平均品質。它是一種相對比值,可以不列單位,例如氫的原子量是1.00794,氧的原子量是15.9994。所謂“平均”,是因為極大多數元素由兩種或兩種以上同位素組成,原子量是按各同位素豐度取平均值。例如天然的氫由兩種同位素1H和2H組成,它們的同位素品質分別是1.0078825和2.0140,它們在自然界的同位素豐度分別是99.985%和0.015%,所以氫的原子量是:1.00782×99.985%+2.0140×0.015%=1.00794。

  原子量既然是相對數值,就必需有比較的基準。在歷史上幾經變更,1803年J.道爾頓發表第一張原子量表時,以H的原子量為1作基準;1826年J.J.貝采利烏斯建議改作以O原子量的1/100為基準;1860年J.-S.斯塔又建議以O原子量的1/16為基準,這在化學發展時期沿用瞭很長的時間。1929年發現氧有16O、17O、18O三種同位素,並且在自然界的分佈不完全均勻,因此用天然氧作為原子量的基準就欠妥瞭。這時物理學界改用16O的1/16為基準,而化學界仍堅持原基準,從此原子量就有瞭兩種標度。1940年國際原子量委員會確定以1.000275作為兩種標度的換算因子,即:

     物理原子量=1.000275×化學原子量

  原子量是非常重要的基本數據,科學界都希望有統一的新標準,並希望采用新標準後,對原來的數據改變越小越好。1959年J.H.馬陶赫建議以12C為12作基準,1960年國際純粹與應用物理學聯合會同意采用新標準,1961年國際純粹與應用化學聯合會也同意。至此有瞭統一的國際原子量。其數值比舊的化學原子量降低瞭約0.0043%,這對一般常用數據幾乎沒有影響。國際原子量委員會每隔一年公佈一次原子量修正數值,發表於次年的《純粹與應用化學雜志》上,已發現的化學元素的原子量見表。

原子量表

  原子既然是客觀存在的實物,它本身當然是有一定質量的。現已測定一個12C原子的質量為1.9927×10-23克,一個16O原子的質量為2.6561×10-23克,一個1H原子的質量為1.6736×10-24克。若用克作為原子質量單位,這樣小的數字,書寫和使用都很不方便,所以人們就將12C質量的1/12作為原子質量單位(u),即一個原子質量單位相當於1.6606×10-24克。所以可以說,1個12C原子的質量為12.000原子質量單位,16O的原子質量為15.995原子質量單位。1H的原子質量為1.008原子質量單位,在同位素的研究工作中需要采用這樣的單位。