Калкулатор атомске масе - Брзо пронађите атомске тежине елемената

Шта је атомска маса?

Атомска маса је просечна маса једног атома хемијског елемента, измерена у јединицама атомске масе (u). Овај калкулатор проналази атомску масу било ког елемента на основу његовог назива или хемијског симбола, као што су „кисеоник“ или „O“.

Јединица атомске масе дефинисана је као тачно 1/12 масе атома угљеника-12. Већина елемената у природи постоји као смеша изотопа, атома са истим бројем протона, али различитим бројем неутрона. Атомска маса приказана у периодном систему јесте пондерисани просек тих изотопа, заснован на учесталости појављивања сваког од њих.

Пошто представља просек, атомска маса ретко је цео број. Хлор, на пример, има атомску масу од 35,45 u, иако сваки атом хлора има или 35 или 37 нуклеона.

Формула за атомску масу

Просечна атомска маса елемента израчунава се тако што се маса сваког изотопа помножи његовом природном заступљеношћу, а затим се резултати саберу:

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

Овде је $f_i$ удео атома који су изотоп $i$ (записан као децимални број), а $m_i$ је маса тог изотопа у јединицама атомске масе. Збир обухвата сваки изотоп елемента који се налази у природи.

Пример израчунавања: хлор

Природни хлор се састоји од приближно 75,77% хлора-35 (маса 34,97 u) и 24,23% хлора-37 (маса 36,97 u). Применом формуле:

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

Ово се поклапа са вредношћу приказаном у периодном систему и вредношћу коју калкулатор враћа када корисник претражује „хлор“ или „Cl“.

Вредности у овом калкулатору потичу од стандардних атомских тежина које објављује Међународна унија за чисту и примењену хемију (IUPAC).

Како се користи калкулатор атомске масе елемената

1. Унесите назив елемента (на пример, „водоник“) или његов симбол (на пример, „H“) у поље за унос.
2. Калкулатор приказује назив елемента, симбол, атомски број и атомску масу.
3. Користите дугме за копирање да бисте копирали вредност атомске масе.

Претрага не разликује велика и мала слова. Проналази називе и симболе без обзира на употребу великих слова, па „гвожђе“, „Гвожђе“, „Fe“, „fe“ и „FE“ дају исти резултат: гвожђе, атомски број 26, атомска маса 55,845 u.

Брзи примери

Зашто је атомска маса важна

Израчунавање молекулске масе

Атомска маса је основа за молекулску масу, односно масу целог молекула. Да би се она одредила, атомска маса сваког елемента помножи се бројем атома тог елемента у молекулу, а затим се збирови саберу.

Вода (H₂O) има два атома водоника и један атом кисеоника:

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

Угљен-диоксид (CO₂) има један атом угљеника и два атома кисеоника:

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

Припремање раствора

Хемичари користе молекулску масу за одмеравање једињења потребних за раствор познате концентрације. У натријум-хлориду (NaCl), натријум доприноси са 22,990 u, а хлор са 35,45 u, што даје молекулску масу од 58,44 g/mol. За припрему једног литра 1-моларног (1 M) раствора NaCl потребно је одмерити 58,44 грама соли.

Повезивање атома са грамима

Један мол било ког елемента има масу једнаку његовој атомској маси израженој у грамима и садржи приближно 6,022 × 10²³ атома, што је количина позната као Авогадров број. Ова веза повезује микроскопску размеру атома са масама које се могу измерити лабораторијском вагом и представља основу већине прорачуна у стехиометрији, грани хемије која се бави количинама супстанци у реакцијама.

Кратка историја атомске масе

Године 1803, Џон Далтон је објавио прву таблицу атомских тежина, поставивши водоник на вредност 1 и мерећи остале елементе у односу на њега. Када је Дмитриј Мендељејев 1869. године направио периодни систем ређајући елементе по атомској тежини, чинило се да је неколико елемената на погрешном месту. Та загонетка решена је тек када су, неколико деценија касније, откривени изотопи.

Године 1961, научници су се сложили да дефинишу угљеник-12 као тачно 12 u, чиме су замењени ранији стандарди засновани на кисеонику. То је и даље референтна вредност која се данас користи. IUPAC периодично преиспитује мерења атомских тежина и ажурира стандардне вредности када их нови докази оправдавају, мада су промене обично премале да би утицале на уобичајене прорачуне.

Најчешће постављана питања

Која је разлика између атомске масе и атомске тежине?

Строго говорећи, атомска маса односи се на масу једног атома или изотопа, док је атомска тежина пондерисани просек свих природно присутних изотопа неког елемента. У свакодневној употреби, укључујући периодне системе, ова два појма се сматрају синонимима.

Зашто атомске масе нису цели бројеви?

Зато што представљају просеке два или више изотопа различитих маса. Атомска маса хлора од 35,45 u налази се између његова два уобичајена изотопа, хлора-35 и хлора-37, јер су оба присутна у природи у различитим уделима.

Шта значи када је атомска маса приказана без децимала, као код технецијума са вредношћу 97?

Елементи без стабилног изотопа, као што су технецијум и плутонијум, немају природну смешу изотопа чији би се просек израчунао. IUPAC уместо тога наводи масени број најдуже живућег познатог изотопа, записан у угластим заградама. Најдуже живући изотоп технецијума је технецијум-97, па овај калкулатор приказује 97.

Да ли је претрага елемената осетљива на велика и мала слова?

Не. Уноси „fe“, „Fe“ или „FE“ сви враћају гвожђе, а исто важи и за називе елемената.

Како се одређује молекулска маса једињења?

Атомска маса сваког елемента помножи се бројем појављивања тог елемента у формули, а затим се резултати саберу. За воду, то је (2 × 1,008) + 15,999 = 18,015 u.

Одакле потичу ове вредности атомске масе?

Оне се заснивају на стандардним атомским тежинама које објављује IUPAC, међународно тело одговорно за хемијску номенклатуру и мерне стандарде. Неколико елемената, укључујући аргон и олово, довољно се разликује између природних извора да IUPAC објављује распон уместо једне вредности. За њих калкулатор приказује конвенционалну вредност коју IUPAC даје за материјал непознатог порекла: 39,948 u за аргон и 207,2 u за олово.