Kalkulator Jisim Atom - Temui Berat Atom Unsur Serta-merta

Apakah jisim atom?

Jisim atom ialah jisim purata satu atom bagi sesuatu unsur kimia, diukur dalam unit jisim atom (u). Kalkulator ini mencari jisim atom bagi mana-mana unsur berdasarkan nama atau simbol kimianya, seperti "Oksigen" atau "O".

Satu unit jisim atom ditakrifkan tepat sebagai 1/12 daripada jisim satu atom karbon-12. Kebanyakan unsur wujud secara semula jadi sebagai campuran isotop, iaitu atom yang mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza. Jisim atom yang ditunjukkan dalam jadual berkala ialah purata berwajaran isotop-isotop tersebut, berdasarkan kelimpahan setiap isotop.

Oleh sebab jisim atom ialah nilai purata, nilainya jarang merupakan nombor bulat. Sebagai contoh, klorin mempunyai jisim atom 35.45 u, walaupun setiap atom klorin mempunyai sama ada 35 atau 37 nukleon.

Formula jisim atom

Jisim atom purata sesuatu unsur dikira dengan mendarabkan jisim setiap isotop dengan kelimpahan semula jadinya, kemudian menjumlahkan semua hasil tersebut:

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

Di sini, $f_i$ ialah pecahan atom yang merupakan isotop $i$ (ditulis sebagai perpuluhan), manakala $m_i$ ialah jisim isotop itu dalam unit jisim atom. Jumlah tersebut merangkumi setiap isotop unsur yang ditemui secara semula jadi.

Contoh pengiraan: klorin

Klorin semula jadi terdiri daripada kira-kira 75.77% klorin-35 (jisim 34.97 u) dan 24.23% klorin-37 (jisim 36.97 u). Dengan menggunakan formula:

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

Nilai ini sepadan dengan nilai yang ditunjukkan dalam jadual berkala dan dikembalikan oleh kalkulator apabila pengguna mencari "Klorin" atau "Cl".

Nilai dalam kalkulator ini diambil daripada berat atom piawai yang diterbitkan oleh Kesatuan Antarabangsa Kimia Tulen dan Gunaan (IUPAC).

Cara menggunakan kalkulator jisim unsur

1. Taip nama unsur (contohnya, "Hidrogen") atau simbolnya (contohnya, "H") ke dalam medan input.
2. Kalkulator memaparkan nama unsur, simbol, nombor atom dan jisim atomnya.
3. Gunakan butang salin untuk menyalin nilai jisim atom.

Carian ini tidak peka huruf besar kecil. Carian sepadan dengan nama dan simbol tanpa mengira penggunaan huruf besar atau kecil, jadi "iron", "Iron", "Fe", "fe" dan "FE" semuanya memberikan hasil yang sama: Besi, nombor atom 26, jisim atom 55.845 u.

Contoh ringkas

Mengapa jisim atom penting

Mengira berat molekul

Jisim atom ialah asas bagi berat molekul, iaitu berat keseluruhan sesuatu molekul. Untuk mendapatkannya, darabkan jisim atom setiap unsur dengan bilangan atom unsur itu dalam molekul, kemudian jumlahkan semua hasilnya.

Air (H₂O) mempunyai dua atom hidrogen dan satu atom oksigen:

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

Karbon dioksida (CO₂) mempunyai satu atom karbon dan dua atom oksigen:

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

Menyediakan larutan

Ahli kimia menggunakan berat molekul untuk menimbang sebatian bagi menyediakan larutan dengan kepekatan yang diketahui. Bagi natrium klorida (NaCl), natrium menyumbang 22.990 u dan klorin menyumbang 35.45 u, lalu menghasilkan berat molekul sebanyak 58.44 g/mol. Untuk menyediakan satu liter larutan NaCl dengan kemolaran 1 (1 M), sebanyak 58.44 gram garam perlu ditimbang.

Menghubungkan atom dengan gram

Satu mol bagi mana-mana unsur mempunyai jisim dalam gram yang sama dengan jisim atomnya dan mengandungi kira-kira 6.022 × 10²³ atom, iaitu kuantiti yang dikenali sebagai nombor Avogadro. Hubungan ini mengaitkan skala mikroskopik atom dengan jisim yang boleh diukur menggunakan neraca makmal, dan menjadi asas bagi kebanyakan pengiraan dalam stoikiometri, iaitu cabang kimia yang berkaitan dengan kuantiti bahan dalam tindak balas.

Sejarah ringkas jisim atom

Pada 1803, John Dalton menerbitkan jadual berat atom yang pertama, dengan menetapkan hidrogen bersamaan dengan 1 dan mengukur unsur-unsur lain secara relatif terhadapnya. Apabila Dmitri Mendeleev membina jadual berkala pada 1869 dengan menyusun unsur mengikut berat atom, beberapa unsur kelihatan berada di tempat yang tidak sepatutnya. Persoalan itu tidak diselesaikan sehingga isotop ditemui beberapa dekad kemudian.

Pada 1961, para saintis bersetuju untuk mentakrifkan karbon-12 sebagai tepat 12 u, menggantikan piawaian terdahulu yang berdasarkan oksigen. Inilah rujukan yang masih digunakan hingga kini. IUPAC menyemak pengukuran berat atom secara berkala dan mengemas kini nilai piawai apabila bukti baharu menyokongnya, walaupun perubahan biasanya terlalu kecil untuk menjejaskan pengiraan biasa.

Soalan lazim

Apakah perbezaan antara jisim atom dengan berat atom?

Secara tepatnya, jisim atom merujuk kepada jisim satu atom atau isotop, manakala berat atom ialah purata berwajaran merentas semua isotop sesuatu unsur yang wujud secara semula jadi. Dalam penggunaan harian, termasuk dalam jadual berkala, kedua-dua istilah ini dianggap sinonim.

Mengapakah jisim atom bukan nombor bulat?

Kerana jisim atom ialah purata dua atau lebih isotop yang mempunyai jisim berbeza. Jisim atom klorin sebanyak 35.45 u berada di antara dua isotop biasanya, iaitu klorin-35 dan klorin-37, kerana kedua-duanya wujud secara semula jadi dalam perkadaran yang berbeza.

Apakah maksud jisim atom yang dipaparkan tanpa perpuluhan, seperti teknesium pada 97?

Unsur yang tidak mempunyai isotop stabil, seperti teknesium dan plutonium, tidak mempunyai campuran isotop semula jadi untuk dipuratakan. Sebaliknya, IUPAC menyenaraikan nombor jisim isotop yang diketahui mempunyai jangka hayat paling panjang, yang ditulis dalam kurungan siku. Isotop teknesium yang mempunyai jangka hayat paling panjang ialah teknesium-97, jadi kalkulator ini memaparkan 97.

Adakah carian unsur peka huruf besar kecil?

Tidak. Menaip "fe", "Fe" atau "FE" semuanya memberikan besi, dan perkara yang sama terpakai pada nama unsur.

Bagaimanakah cara mencari berat molekul sesuatu sebatian?

Darabkan jisim atom setiap unsur dengan bilangan atom unsur tersebut dalam formula, kemudian jumlahkan hasilnya. Bagi air, pengiraannya ialah (2 × 1.008) + 15.999 = 18.015 u.

Dari manakah nilai jisim atom ini diperoleh?

Nilai ini mengikut berat atom piawai yang diterbitkan oleh IUPAC, iaitu badan antarabangsa yang bertanggungjawab terhadap tatanama kimia dan piawaian pengukuran. Beberapa unsur, termasuk argon dan plumbum, berbeza dengan ketara antara sumber semula jadi sehingga IUPAC menerbitkan julat dan bukannya satu angka. Bagi unsur tersebut, kalkulator memaparkan nilai konvensional yang diberikan IUPAC untuk bahan yang tidak diketahui asalnya: 39.948 u bagi argon dan 207.2 u bagi plumbum.