Atomsvara Kalkulators - Atrodi Elementa Atomsvaru pēc Numura

Atommasas meklētājs ir uzziņu rīks, kas pēc elementa atomskaitļa atgriež tā atommasu. Ievadiet skaitli no 1 līdz 118, un rīks parādīs atbilstošā elementa simbolu, nosaukumu un atommasu atommasas vienībās (amu).

Ko nozīmē atommasa

Atommasa, ko formāli sauc par relatīvo atommasu, ir elementa atomu vidējā masa tādā sastāvā, kādā tie sastopami dabā. Tā nav viena atoma masa.

Lielākā daļa elementu dabā sastopami kā izotopu maisījums: atomi ar vienādu protonu skaitu, bet atšķirīgu neitronu skaitu. Atommasa ir šo izotopu masu vidējā svērtā vērtība, kur svērumu nosaka katra izotopa izplatība.

Hlors ir bieži izmantots piemērs. Aptuveni 76% dabā sastopamo hlora atomu ir hlors-35, bet aptuveni 24% ir hlors-37. Aprēķinot šo masu vidējo vērtību pēc izplatības, iegūst hlora atommasu 35,45 amu — vērtību, kas atrodas starp abiem veselajiem masas skaitļiem.

Atommasas vienība (amu) ir definēta kā viena divpadsmitā daļa no oglekļa-12 atoma masas. Ķīmiķi šo standartu izmanto kopš 1961. gada.

Atommasas formula

Elementam, kuram ir vairāk nekā viens izotops, atommasu aprēķina šādi:

Atommasa = Σ (fᵢ × mᵢ)

Šeit fᵢ ir i-tā izotopa atomu daļa, bet mᵢ ir i-tā izotopa masa. Visu elementa izotopu daļu summa ir 1.

Elementam, kuram ir tikai viens stabils izotops, atommasa ir vienāda ar šā izotopa masu. Elementiem, kuriem vispār nav stabilu izotopu, piemēram, tehnēcijam un visiem elementiem, kas ir smagāki par urānu, piešķir to stabilākā zināmā izotopa masas skaitli.

Kā noteikt elementa atommasu

1. Ievades laukā ievadiet atomskaitli no 1 līdz 118. Atomskaitlis ir protonu skaits atoma kodolā, un katram elementam tas ir unikāls — 6 vienmēr ir ogleklis, bet 79 vienmēr ir zelts.
2. Kalkulators parāda elementa simbolu, pilno nosaukumu un atommasu.
3. Kopēšanas poga ļauj rezultātu ielīmēt citur, piemēram, laboratorijas pārskatā vai mājasdarba atbildē.

Skaitlis ārpus diapazona 1–118 rada kļūdas ziņojumu, jo tur nav apstiprināta neviena elementa.

Piemērs: skābekļa atommasas noteikšana

Skābekļa atomskaitlis ir 8. Ievadot 8, tiek iegūts:

• Simbols: O
• Nosaukums: skābeklis
• Atommasa: 15,999 atommasas vienības

Šo vērtību var izmantot, lai noteiktu savienojuma molekulmasu. Ūdens (H₂O) satur divus ūdeņraža atomus un vienu skābekļa atomu:

2 × 1,008 (ūdeņradis) + 1 × 15,999 (skābeklis) = 18,015 atommasas vienības

Atomskaitli (8) nedrīkst sajaukt ar atommasu (15,999). Atomskaitlis skaita tikai protonus. Atommasa atspoguļo protonu un neitronu kopējo masu visos elementa dabā sastopamajos izotopos.

Atomskaitlis, atommasa un masas skaitlis

Atomskaitlis nosaka elementa identitāti un tā vietu periodiskajā tabulā. Gan atommasa, gan masas skaitlis raksturo masu, taču atommasa ir vidējā vērtība visiem izotopiem, savukārt masas skaitlis attiecas uz vienu konkrētu izotopu.

Atommasas mērīšanas vēsture

Džons Daltons pirmo atommasu tabulu izveidoja 1800. gadu sākumā, par atskaites punktu izmantojot ūdeņradi. Viņa skaitļi bija aptuveni aprēķini; dažas vērtības kļūdījās par 10% vai vairāk.

Dmitrijs Mendeļejevs periodisko tabulu izveidoja 1869. gadā, sakārtojot elementus pēc atommasas. Daži elementi, tostarp argons un kālijs, šķita nepareizi novietoti, ja tos salīdzināja ar to ķīmiskajām īpašībām. Šī mīkla tika atrisināta tikai pēc izotopu atklāšanas.

Frederiks Sodijs izotopus identificēja 1913. gadā, parādot, ka lielākā daļa elementu dabā ir atomu maisījumi ar atšķirīgām masām. Tas izskaidroja, kāpēc tik daudzas atommasas atrodas starp veseliem skaitļiem. Turpmākajos gados attīstītā masas spektrometrija ļāva ķīmiķiem tieši izmērīt izotopu masas un izplatību, nevis tās aprēķināt aptuveni.

1961. gadā oglekļa-12 standarts aizstāja ūdeņradi kā atskaites punktu atommasas vienībai. Starptautiskā tīrās un lietišķās ķīmijas savienība (IUPAC) kopš tā laika ir pārskatījusi un atjauninājusi standartatommasas; pēdējo reizi tas notika 2021. gadā, uzlabojoties mērīšanas metodēm. Elementiem 113, 115, 117 un 118 oficiālie nosaukumi tika piešķirti 2016. gadā, pabeidzot periodiskās tabulas septīto rindu.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kāda ir atšķirība starp atoma masu un atommasu? Atoma masa ir viena atoma vai izotopa masa. Atommasa, ko formāli sauc par relatīvo atommasu, ir visu elementa dabā sastopamo izotopu vidējā masa, kas svērta pēc to izplatības. Ikdienas ķīmijā šos divus terminus bieži lieto kā sinonīmus, taču atommasa ir precīzāks apzīmējums vērtībai, ko atgriež šis kalkulators.

Kāpēc atommasas nav veseli skaitļi? Tam ir divi iemesli. Lielākā daļa elementu dabā ir izotopu maisījumi ar atšķirīgām masām, tāpēc vidējā vērtība atrodas starp veseliem skaitļiem. Turklāt kodola masa ir nedaudz mazāka par tā protonu un neitronu masu summu, jo daļa masas pārvēršas saistīšanās enerģijā, kas satur kodolu kopā.

Cik precīzas ir šajā kalkulatorā norādītās vērtības? Vērtības ir balstītas uz IUPAC standarta atommasām un ir norādītas ar trim līdz pieciem nozīmīgajiem cipariem. Elementi, kuriem nav stabila izotopa, ir norādīti kā vesels masas skaitlis, piemēram, 98 tehnēcijam. Šāda precizitāte ir pietiekama parastiem mācību un laboratorijas aprēķiniem. Darbos, kuros nepieciešami pilni nenoteiktības diapazoni, jāizmanto tieši IUPAC publicētās tabulas.

Kāda ir atommasas saistība ar molāro masu? Abas vērtības skaitliski ir vienādas, taču tām ir atšķirīgas mērvienības. Oglekļa atommasa ir 12,011 atommasas vienības uz atomu, bet tā molārā masa ir 12,011 grami uz molu, kur mols ir 6,022 × 10²³ atomu.

Vai atommasa ietekmē elementa reaģētspēju? Ne tieši. Ķīmiskā reaģētspēja galvenokārt ir atkarīga no elektronu konfigurācijas, nevis masas. Izotopa masa var nedaudz mainīt reakcijas ātrumu; šo parādību sauc par kinētisko izotopu efektu, taču tā nemaina reakciju veidus.

Kāpēc dažās periodiskajās tabulās atommasas vietā norādīti diapazoni? Dažiem elementiem dabisko izotopu attiecība atšķiras atkarībā no parauga iegūšanas vietas. IUPAC šiem elementiem viena fiksēta skaitļa vietā norāda intervālu. Šis kalkulators katram elementam izmanto IUPAC tradicionālo vienoto vērtību, kas atbilst tipiskiem paraugiem.