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データを操作できる新進の科学者として実行する必要がある一般的なタスクの1つは、平均の概念を理解することです。多くの場合、質量など、勉強している単一の特性に応じて異なる類似オブジェクトのサンプルに遭遇します。
原子など、直接計量できないオブジェクトのグループの平均質量を計算する必要がある場合もあります。
自然界で発生する92個の原子のほとんどは、同位体と呼ばれる2つ以上のわずかに異なる形で発生します。同じ元素の同位体は、核に含まれる中性子の数が異なるだけです。
これらのすべての原則を一緒に適用して、さまざまな同位体の既知のプールから引き出された原子の選択の平均質量を算出すると便利です。
アトムとは何ですか？
原子は、その要素のすべてのプロパティで構成される要素の個々の最小単位です。原子は、ほとんど質量のない電子によって軌道を回っている陽子と中性子を含む核で構成されています。
陽子と中性子の重さはほぼ同じです。各陽子には、大きさが等しく、電子の符号とは逆の符号（負）の正電荷が含まれていますが、中性子には正味電荷がありません。
原子は主に原子番号によって特徴付けられます。これは原子内の陽子の数にすぎません。電子を追加または削除すると、イオンと呼ばれる荷電原子が作成されますが、中性子の数を変更すると、原子の同位体、したがって問題の元素が作成されます。
同位体と質量数
原子の質量数は、陽子と中性子の数です。たとえば、クロム（Cr）には24個のプロトン（したがって、元素をクロムと定義する）があり、その最も安定した形（つまり、自然界で最も頻繁に現れる同位体）に28個の中性子があります。したがって、その質量数は52です。
元素の同位体は、書き出されたときに質量数で指定されます。したがって、6個の陽子と6個の中性子を含む炭素の同位体は炭素12であり、もう1個の中性子を含むより重い同位体は炭素13です。
ほとんどの元素は同位体の混合物として発生し、「人気」の点で他の元素よりもかなり優勢です。たとえば、自然に発生する酸素の99.76％は酸素-16です。ただし、塩素や銅などの一部の元素では、同位体の分布が広くなっています。
平均質量式
数学的な平均とは、単純に、サンプル内の個々の結果すべての合計をサンプル内のアイテムの総数で割ったものです。たとえば、3、4、5、2、5のクイズスコアを達成した5人の生徒のクラスでは、クイズのクラス平均は（3 + 4 + 5 + 2 + 5）÷5 = 3.8になります。
平均質量方程式はさまざまな方法で記述できます。場合によっては、標準偏差など、平均に関連する特徴を知る必要があります。今のところ、基本的な定義に焦点を合わせてください。
加重平均と同位体
自然界で発生する特定の元素の各同位体の相対的な割合を知ることにより、 原子質量 それは平均であるため、1つの原子の質量ではなく、存在する最も重い同位体と最も軽い同位体の間の数です。
すべての同位体が同じ量で存在する場合、各種類の同位体の質量を合計し、存在するさまざまな種類の同位体の数（通常2つまたは3つ）で割ることができます。
原子質量単位（amu）で与えられる平均原子質量は、常に質量数に似ていますが、整数ではありません。
平均原子質量：例
塩素35の原子質量は34.969 amuで、地球上の塩素の75.77％を占めています。
塩素37の原子質量は36.966 amuで、パーセントの存在度は24.23％です。
塩素の平均原子質量を計算するには、元素の周期表（「参考文献」を参照）の情報を使用して、（加重）平均を見つけますが、パーセントを小数に変更します。
（34.969×0.7577）+（36.966×0.2423）= 35.45 amu