Aatommassikalkulaator - Leia elemendi aatommassid koheselt

Mis on aatommass?

Aatommass on keemilise elemendi ühe aatomi keskmine mass, mida mõõdetakse aatommassiühikutes (u). See kalkulaator otsib iga elemendi aatommassi elemendi nime või keemilise sümboli järgi, näiteks „Hapnik” või „O”.

Aatommassiühik on täpselt 1/12 süsinik-12 aatomi mass. Enamik elemente esineb looduses isotoopide seguna: need on sama prootonite arvuga, kuid erineva neutronite arvuga aatomid. Perioodilisustabelis näidatav aatommass on nende isotoopide kaalutud keskmine, mis põhineb nende levimusel.

Kuna aatommass on keskmine, on see harva täisarv. Näiteks kloori aatommass on 35,45 u, kuigi igas klooriaatomis on kas 35 või 37 nukleoni.

Aatomimassi valem

Elemendi keskmine aatommass arvutatakse, korrutades iga isotoobi massi selle loodusliku sisaldusega ja liites seejärel tulemused:

$\text{Aatommass} = \sum_{i} (f_i \times m_i)$

Siin tähistab $f_i$ nende aatomite osa, mis on isotoop $i$ (kümnendmurruna), ning $m_i$ on selle isotoobi mass aatommassiühikutes. Summa hõlmab kõiki elemendi isotoope, mida looduses leidub.

Läbitöötatud näide: kloor

Looduslik kloor koosneb ligikaudu 75,77% kloor-35-st (massiga 34,97 u) ja 24,23% kloor-37-st (massiga 36,97 u). Valemi rakendamisel:

$(0.7577 \times 34.97) + (0.2423 \times 36.97) \approx 35.45 \text{ u}$

See vastab perioodilisustabelis näidatud väärtusele ja väärtusele, mille kalkulaator tagastab, kui kasutaja otsib „Kloori” või „Cl”.

Selle kalkulaatori väärtused pärinevad Rahvusvahelise Puhta ja Rakenduskeemia Liidu (IUPAC) avaldatud standardsetest aatommassidest.

Kuidas kasutada elemendi massikalkulaatorit

1. Sisestage sisendväljale elemendi nimi (näiteks „Vesinik”) või sümbol (näiteks „H”).
2. Kalkulaator näitab elemendi nime, sümbolit, aatomnumbrit ja aatommassi.
3. Aatommassi väärtuse kopeerimiseks kasutage kopeerimisnuppu.

Otsing ei ole tõstutundlik. See leiab nimed ja sümbolid olenemata suur- ja väiketähtedest, seega annavad „iron”, „Iron”, „Fe”, „fe” ja „FE” kõik sama tulemuse: raud, aatomnumber 26, aatommass 55,845 u.

Kiirnäited

Miks aatommass on oluline

Molekulmassi arvutamine

Aatommass on molekulmassi ehk terve molekuli massi alus. Selle leidmiseks korrutage iga elemendi aatommass molekulis esinevate selle elemendi aatomite arvuga ja liitke saadud väärtused.

Vees (H₂O) on kaks vesinikuaatomit ja üks hapnikuaatom:

$(2 \times 1.008) + (1 \times 15.999) = 18.015 \text{ u}$

Süsinikdioksiidis (CO₂) on üks süsinikuaatom ja kaks hapnikuaatomit:

$(1 \times 12.011) + (2 \times 15.999) = 44.009 \text{ u}$

Lahuste valmistamine

Keemikud kasutavad molekulmassi, et kaaluda välja ühendeid teadaoleva kontsentratsiooniga lahuse valmistamiseks. Naatriumkloriidis (NaCl) annab naatrium 22,990 u ja kloor 35,45 u, mille tulemusel on molekulmass 58,44 g/mol. Ühe liitri 1-molaarse (1 M) NaCl-lahuse valmistamiseks tuleb välja kaaluda 58,44 grammi soola.

Aatomite seostamine grammidega

Üks mool mis tahes elementi kaalub selle aatommassi grammides ja sisaldab ligikaudu 6,022 × 10²³ aatomit; seda suurust nimetatakse Avogadro arvuks. See seos ühendab aatomite mikroskoopilise skaala laborikaalul mõõdetavate massidega ning on aluseks enamikule stöhhiomeetriaarvutustele. Stöhhiomeetria on keemia haru, mis käsitleb ainete koguseid reaktsioonides.

Aatomimassi lühike ajalugu

1803 avaldas John Dalton esimese aatommasside tabeli, määrates vesiniku väärtuseks 1 ja mõõtes teisi elemente selle suhtes. Kui Dmitri Mendelejev koostas 1869 perioodilisustabeli, järjestades elemendid aatommassi järgi, näisid mõned elemendid olevat vales kohas. See mõistatus lahendati alles aastakümneid hiljem, kui avastati isotoobid.

1961 leppisid teadlased kokku, et süsinik-12 mass on täpselt 12 u, asendades varasemad hapnikul põhinenud standardid. Seda võrdlust kasutatakse ka tänapäeval. IUPAC vaatab aatommasside mõõtmised korrapäraselt läbi ja ajakohastab standardväärtusi, kui uued tõendid seda põhjendavad, kuigi muutused on tavaliselt liiga väikesed, et mõjutada tavapäraseid arvutusi.

Korduma kippuvad küsimused

Mis vahe on aatommassil ja aatomkaalul?

Rangelt võttes tähistab aatommass ühe aatomi või isotoobi massi, aatomkaal aga elemendi kõigi looduslikult esinevate isotoopide kaalutud keskmist. Igapäevases kasutuses, sealhulgas perioodilisustabelites, käsitatakse neid kahte terminit sünonüümidena.

Miks aatommassid ei ole täisarvud?

Kuna need on erineva massiga kahe või enama isotoobi keskmised. Kloori aatommass 35,45 u jääb selle kahe levinud isotoobi, kloor-35 ja kloor-37 vahele, sest neid leidub looduses erinevas suhtes.

Mida tähendab see, kui aatommassi näidatakse kümnendkohtadeta, näiteks tehneetsiumi puhul 97?

Elementidel, millel pole stabiilset isotoopi, näiteks tehneetsiumil ja plutooniumil, ei ole keskmise arvutamiseks looduslikku isotoopide segu. IUPAC loetleb selle asemel teadaolevalt kõige pikema elueaga isotoobi massiarvu, mis kirjutatakse nurksulgudesse. Tehneetsiumi kõige pikema elueaga isotoop on tehneetsium-97, seega näitab kalkulaator 97.

Kas elemendiotsing on tõstutundlik?

Ei. „fe”, „Fe” ja „FE” annavad kõik tulemuseks raua ning sama kehtib elementide nimede kohta.

Kuidas leida ühendi molekulmass?

Korrutage iga elemendi aatommass selle valemis esinemise kordade arvuga ja liitke tulemused. Vee puhul on see (2 × 1,008) + 15,999 = 18,015 u.

Kust pärinevad need aatommassi väärtused?

Need põhinevad IUPACi avaldatud standardsetel aatommassidel. IUPAC on rahvusvaheline asutus, mis vastutab keemilise nomenklatuuri ja mõõtmisstandardite eest. Mõne elemendi, sealhulgas argooni ja plii, väärtused erinevad looduslike allikate vahel piisavalt, et IUPAC avaldab ühe arvu asemel vahemiku. Nende puhul näitab kalkulaator IUPACi antud tavapärast väärtust teadmata päritoluga materjali jaoks: argooni puhul 39,948 u ja plii puhul 207,2 u.