Kalkulator atomske mase - Trenutno najdite atomske teže elementov

Kaj je atomska masa?

Atomska masa je povprečna masa enega atoma kemijskega elementa, izražena v atomskih masnih enotah (u). Ta kalkulator poišče atomsko maso katerega koli elementa po njegovem imenu ali kemijskem simbolu, na primer »kisik« ali »O«.

Ena atomska masna enota je opredeljena kot natanko 1/12 mase atoma ogljika-12. Večina elementov se v naravi pojavlja kot zmes izotopov, torej atomov z enakim številom protonov, vendar različnim številom nevtronov. Atomska masa, prikazana v periodnem sistemu, je tehtano povprečje teh izotopov glede na pogostost njihovega pojavljanja.

Ker je povprečje, atomska masa le redko predstavlja celo število. Klor ima na primer atomsko maso 35,45 u, čeprav ima vsak atom klora bodisi 35 bodisi 37 nukleonov.

Formula za atomsko maso

Povprečna atomska masa elementa se izračuna tako, da se masa vsakega izotopa pomnoži z njegovo naravno zastopanostjo, nato pa se rezultati seštejejo:

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

Pri tem je $f_i$ delež atomov, ki so izotop $i$ (zapisan kot decimalno število), $m_i$ pa je masa tega izotopa v atomskih masnih enotah. Vsota vključuje vse izotope elementa, ki jih najdemo v naravi.

Izračunani primer: klor

Naravni klor sestavlja približno 75,77 % klor-35 (masa 34,97 u) in 24,23 % klor-37 (masa 36,97 u). Z uporabo formule:

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

To se ujema z vrednostjo, prikazano v periodnem sistemu, in z vrednostjo, ki jo kalkulator vrne, ko uporabnik poišče »klor« ali »Cl«.

Vrednosti v tem kalkulatorju izhajajo iz standardnih atomskih uteži, ki jih objavlja Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo (IUPAC).

Kako uporabljati kalkulator atomske mase elementov

1. V vnosno polje vnesite ime elementa (na primer »vodik«) ali njegov simbol (na primer »H«).
2. Kalkulator prikaže ime elementa, njegov simbol, atomsko število in atomsko maso.
3. Z gumbom za kopiranje kopirajte vrednost atomske mase.

Iskanje ni občutljivo na velikost črk. Ujema imena in simbole ne glede na zapis z velikimi ali malimi črkami, zato »iron«, »Iron«, »Fe«, »fe« in »FE« vrnejo enak rezultat: železo, atomsko število 26, atomska masa 55,845 u.

Hitri primeri

Zakaj je atomska masa pomembna

Izračun relativne molekulske mase

Atomska masa je osnova za molekulsko maso, torej maso celotne molekule. Izračunamo jo tako, da atomsko maso vsakega elementa pomnožimo s številom njegovih atomov v molekuli, nato pa seštevamo dobljene vrednosti.

Voda (H₂O) ima dva atoma vodika in en atom kisika:

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

Ogljikov dioksid (CO₂) ima en atom ogljika in dva atoma kisika:

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

Priprava raztopin

Kemiki uporabljajo molekulsko maso za odmerjanje spojin pri pripravi raztopine z znano koncentracijo. Pri natrijevem kloridu (NaCl) natrij prispeva 22,990 u, klor pa 35,45 u, zato je molekulska masa 58,44 g/mol. Za pripravo enega litra 1-molarne raztopine NaCl (1 M) je treba odtehtati 58,44 gramov soli.

Povezava med atomi in grami

En mol katerega koli elementa ima maso, numerično enako njegovi atomski masi v gramih, in vsebuje približno 6,022 × 10²³ atomov; to število je znano kot Avogadrovo število. Ta povezava povezuje mikroskopsko raven atomov z masami, ki jih je mogoče izmeriti na laboratorijski tehtnici, in je osnova za večino izračunov v stehiometriji, veji kemije, ki obravnava količine snovi v reakcijah.

Kratka zgodovina atomske mase

Leta 1803 je John Dalton objavil prvo tabelo atomskih uteži, pri čemer je vodiku pripisal vrednost 1 in druge elemente meril glede na njega. Ko je Dmitrij Mendelejev leta 1869 sestavil periodni sistem z razvrstitvijo elementov po atomski teži, se je zdelo, da je nekaj elementov na napačnem mestu. Ta uganka je bila razrešena šele desetletja pozneje, ko so odkrili izotope.

Leta 1961 so se znanstveniki dogovorili, da bodo ogljik-12 opredelili kot natanko 12 u, s čimer so nadomestili prejšnje standarde, ki so temeljili na kisiku. To je še vedno referenčna vrednost, ki se uporablja danes. IUPAC periodično preverja meritve atomskih uteži in posodobi standardne vrednosti, kadar to upravičujejo novi dokazi, vendar so spremembe običajno premajhne, da bi vplivale na običajne izračune.

Pogosta vprašanja

Kakšna je razlika med atomsko maso in atomsko težo?

Strogo gledano se atomska masa nanaša na maso posameznega atoma ali izotopa, atomska teža pa je tehtano povprečje vseh naravno prisotnih izotopov elementa. V vsakdanji rabi, tudi v periodnih sistemih, se izraza obravnavata kot sopomenki.

Zakaj atomske mase niso cela števila?

Ker so povprečja dveh ali več izotopov z različnimi masami. Atomska masa klora 35,45 u je med njegovima pogostima izotopoma, klorom-35 in klorom-37, ker se oba v naravi pojavljata v različnih deležih.

Kaj pomeni, ko je atomska masa prikazana brez decimalk, na primer pri tehneciju 97?

Elementi brez stabilnega izotopa, kot sta tehnecij in plutonij, nimajo naravne zmesi izotopov, katere povprečje bi lahko izračunali. IUPAC namesto tega navaja masno število najdlje živečega znanega izotopa, zapisano v oglatih oklepajih. Najdlje živeči izotop tehnecija je tehnecij-97, zato ta kalkulator prikaže 97.

Ali je iskanje elementov občutljivo na velikost črk?

Ne. Vnosi »fe«, »Fe« ali »FE« vsi vrnejo železo; enako velja za imena elementov.

Kako najdem molekulsko maso spojine?

Atomsko maso vsakega elementa pomnožite s številom njegovih pojavitev v formuli, nato pa rezultate seštejte. Za vodo je izračun (2 × 1,008) + 15,999 = 18,015 u.

Od kod izhajajo te vrednosti atomske mase?

Temeljijo na standardnih atomskih utežeh, ki jih objavlja IUPAC, mednarodno telo, pristojno za kemijsko nomenklaturo in meroslovne standarde. Pri nekaterih elementih, vključno z argonom in svincem, se vrednosti med naravnimi viri dovolj razlikujejo, da IUPAC namesto ene vrednosti objavlja razpon. Za te elemente kalkulator prikaže konvencionalno vrednost, ki jo IUPAC določa za snov neznanega izvora: 39,948 u za argon in 207,2 u za svinec.