114年:藥學二(第2次)

下列原子,何者的精確質量( exact mass )與其整數質量( nominal mass )相差最多?

A¹H
B¹²C
C¹⁹F
D¹⁵N

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗 質譜分析 (Mass Spectrometry) 中的基礎概念,特別是 精確質量 (Exact Mass) 與 整數質量 (Nominal Mass) 的定義及其差異 (即 Mass Defect, 質量虧損/質量差)。

  1. 整數質量 (Nominal Mass):是指原子或分子中,組成元素之「質量數 (Mass Number)」的總和。例如:1^{1}H 為 1,12^{12}C 為 12。
  2. 精確質量 (Exact Mass):是指該同位素的實際測量質量,通常精確到小數點後多位。
  3. 質量標準:現代化學與質譜學以 碳-12 (12^{12}C) 作為標準,定義其質量為整數 12.00000。因此,其他原子的質量是相對於 12^{12}C 測得的相對值。

選項分析

我們將各選項的精確質量與整數質量進行比較:

  • A. 1^{1}H (氫-1)
    • 整數質量:1
    • 精確質量:約 1.00783 u
    • 差異 (絕對值):∣1.00783−1∣=0.00783|1.00783 - 1| = \mathbf{0.00783}
    • 分析:氫原子由1個質子和1個電子組成(無中子)。由於質子 (1.00

...(解析預覽)...