Tính toán trọng lượng nguyên tử của bất kỳ nguyên tố nào bằng cách nhập số nguyên tử của nó. Công cụ đơn giản cho sinh viên, giáo viên và chuyên gia hóa học.
Máy Tính Tìm Kiếm Khối Lượng Nguyên Tử là một máy tính chuyên dụng cho phép bạn nhanh chóng xác định khối lượng nguyên tử (còn gọi là khối lượng nguyên tử) của bất kỳ nguyên tố nào dựa trên số nguyên tử của nó. Khối lượng nguyên tử là một thuộc tính cơ bản trong hóa học, đại diện cho khối lượng trung bình của các nguyên tử của một nguyên tố, được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (amu). Máy tính này cung cấp một cách đơn giản để truy cập thông tin quan trọng này, cho dù bạn là sinh viên đang học hóa học, một chuyên gia làm việc trong phòng thí nghiệm, hay bất kỳ ai cần truy cập nhanh vào dữ liệu nguyên tố.
Bảng tuần hoàn chứa 118 nguyên tố đã được xác nhận, mỗi nguyên tố có một số nguyên tử duy nhất và khối lượng nguyên tử tương ứng. Máy tính của chúng tôi bao gồm tất cả các nguyên tố này, từ hydro (số nguyên tử 1) đến oganesson (số nguyên tử 118), cung cấp các giá trị khối lượng nguyên tử chính xác dựa trên dữ liệu khoa học mới nhất từ Liên đoàn Hóa học Thuần túy và Ứng dụng Quốc tế (IUPAC).
Khối lượng nguyên tử (hoặc khối lượng nguyên tử) là khối lượng trung bình của các nguyên tử của một nguyên tố, tính đến sự phong phú tương đối của các đồng vị tự nhiên của nó. Nó được biểu thị bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (amu), trong đó một amu được định nghĩa là 1/12 khối lượng của một nguyên tử carbon-12.
Công thức để tính khối lượng nguyên tử của một nguyên tố có nhiều đồng vị là:
Trong đó:
Đối với các nguyên tố chỉ có một đồng vị ổn định, khối lượng nguyên tử là khối lượng của đồng vị đó. Đối với các nguyên tố không có đồng vị ổn định, khối lượng nguyên tử thường dựa trên đồng vị ổn định hoặc thường được sử dụng nhất.
Tìm khối lượng nguyên tử của bất kỳ nguyên tố nào bằng cách sử dụng máy tính của chúng tôi rất đơn giản và dễ dàng:
Nhập Số Nguyên Tử: Nhập số nguyên tử (giữa 1 và 118) vào trường nhập. Số nguyên tử là số proton trong hạt nhân của một nguyên tử và xác định duy nhất mỗi nguyên tố.
Xem Kết Quả: Máy tính sẽ tự động hiển thị:
Sao Chép Thông Tin: Sử dụng các nút sao chép để sao chép chỉ khối lượng nguyên tử hoặc thông tin đầy đủ về nguyên tố vào clipboard của bạn để sử dụng trong các ứng dụng khác.
Để tìm khối lượng nguyên tử của oxy:
Máy tính thực hiện các kiểm tra sau đối với đầu vào của người dùng:
Số nguyên tử và khối lượng nguyên tử là các thuộc tính liên quan nhưng khác nhau của các nguyên tố:
| Thuộc Tính | Định Nghĩa | Ví Dụ (Carbon) |
|---|---|---|
| Số Nguyên Tử | Số proton trong hạt nhân | 6 |
| Khối Lượng Nguyên Tử | Khối lượng trung bình của các nguyên tử tính đến các đồng vị | 12.011 amu |
| Số Khối | Tổng số proton và neutron trong một đồng vị cụ thể | 12 (đối với carbon-12) |
Số nguyên tử xác định danh tính và vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn, trong khi khối lượng nguyên tử phản ánh khối lượng và thành phần đồng vị của nó.
Biết khối lượng nguyên tử của các nguyên tố là rất quan trọng trong nhiều ứng dụng khoa học và thực tiễn:
Khối lượng nguyên tử là cơ sở cho các tính toán định lượng trong hóa học, bao gồm:
Trong các kỹ thuật phân tích như:
Các ứng dụng bao gồm:
Trong khi máy tính của chúng tôi cung cấp một cách nhanh chóng và thuận tiện để tìm khối lượng nguyên tử, có một số phương án thay thế tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của bạn:
Các bảng tuần hoàn vật lý hoặc kỹ thuật số thường bao gồm khối lượng nguyên tử cho tất cả các nguyên tố. Đây là hữu ích khi bạn cần tra cứu nhiều nguyên tố cùng một lúc hoặc thích một cách thể hiện trực quan về các mối quan hệ giữa các nguyên tố.
Ưu Điểm:
Nhược Điểm:
Các sách hướng dẫn như Sổ Tay Hóa Học và Vật Lý CRC chứa thông tin chi tiết về các nguyên tố, bao gồm khối lượng nguyên tử chính xác và thành phần đồng vị.
Ưu Điểm:
Nhược Điểm:
Các cơ sở dữ liệu trực tuyến như WebBook Hóa Học NIST cung cấp dữ liệu hóa học toàn diện, bao gồm khối lượng nguyên tử và thông tin đồng vị.
Ưu Điểm:
Nhược Điểm:
Đối với các nhà nghiên cứu và nhà phát triển, truy cập dữ liệu khối lượng nguyên tử một cách lập trình thông qua các thư viện hóa học trong các ngôn ngữ như Python (ví dụ: sử dụng các gói như mendeleev hoặc periodictable).
Ưu Điểm:
Nhược Điểm:
Khái niệm về khối lượng nguyên tử đã phát triển đáng kể trong suốt hai thế kỷ qua, phản ánh sự hiểu biết ngày càng tăng của chúng ta về cấu trúc nguyên tử và các đồng vị.
Nền tảng cho các phép đo khối lượng nguyên tử được đặt ra bởi John Dalton vào đầu những năm 1800 với lý thuyết nguyên tử của ông. Dalton đã gán cho hydro một khối lượng nguyên tử là 1 và đo lường các nguyên tố khác tương đối với nó.
Vào năm 1869, Dmitri Mendeleev đã công bố bảng tuần hoàn đầu tiên được công nhận rộng rãi, sắp xếp các nguyên tố theo khối lượng nguyên tử tăng dần và các thuộc tính tương tự. Sự sắp xếp này đã tiết lộ các mẫu tuần hoàn trong các thuộc tính của nguyên tố, mặc dù một số bất thường tồn tại do các phép đo khối lượng nguyên tử không chính xác vào thời điểm đó.
Sự phát hiện các đồng vị bởi Frederick Soddy vào năm 1913 đã cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về khối lượng nguyên tử. Các nhà khoa học nhận ra rằng nhiều nguyên tố tồn tại dưới dạng hỗn hợp các đồng vị với khối lượng khác nhau, giải thích tại sao khối lượng nguyên tử thường không phải là số nguyên.
Vào năm 1920, Francis Aston đã sử dụng phổ khối lượng để đo chính xác khối lượng và sự phong phú của đồng vị, cải thiện đáng kể độ chính xác của khối lượng nguyên tử.
Vào năm 1961, carbon-12 đã thay thế hydro làm tiêu chuẩn tham chiếu cho khối lượng nguyên tử, định nghĩa đơn vị khối lượng nguyên tử (amu) là chính xác 1/12 khối lượng của một nguyên tử carbon-12.
Ngày nay, Liên đoàn Hóa học Thuần túy và Ứng dụng Quốc tế (IUPAC) định kỳ xem xét và cập nhật các khối lượng nguyên tử tiêu chuẩn dựa trên các phép đo và phát hiện mới. Đối với các nguyên tố có thành phần đồng vị biến đổi trong tự nhiên (như hydro, carbon và oxy), IUPAC hiện cung cấp các giá trị khoảng thay vì các giá trị đơn lẻ để phản ánh sự biến đổi tự nhiên này.
Việc hoàn thành hàng thứ bảy của bảng tuần hoàn vào năm 2016 với sự xác nhận của các nguyên tố 113, 115, 117 và 118 đã đánh dấu một cột mốc trong sự hiểu biết của chúng ta về các nguyên tố. Đối với những nguyên tố siêu nặng này không có đồng vị ổn định, khối lượng nguyên tử thường dựa trên đồng vị ổn định nhất hoặc thường được nghiên cứu nhất.
Dưới đây là các ví dụ bằng các ngôn ngữ lập trình khác nhau cho thấy cách thực hiện tra cứu khối lượng nguyên tử:
1# Python implementation of atomic weight lookup
2def get_atomic_weight(atomic_number):
3 # Dictionary of elements with their atomic weights
4 elements = {
5 1: {"symbol": "H", "name": "Hydrogen", "weight": 1.008},
6 2: {"symbol": "He", "name": "Helium", "weight": 4.0026},
7 6: {"symbol": "C", "name": "Carbon", "weight": 12.011},
8 8: {"symbol": "O", "name": "Oxygen", "weight": 15.999},
9 # Add more elements as needed
10 }
11
12 if atomic_number in elements:
13 return elements[atomic_number]
14 else:
15 return None
16
17# Example usage
18element = get_atomic_weight(8)
19if element:
20 print(f"{element['name']} ({element['symbol']}) has an atomic weight of {element['weight']} amu")
211// JavaScript implementation of atomic weight lookup
2function getAtomicWeight(atomicNumber) {
3 const elements = {
4 1: { symbol: "H", name: "Hydrogen", weight: 1.008 },
5 2: { symbol: "He", name: "Helium", weight: 4.0026 },
6 6: { symbol: "C", name: "Carbon", weight: 12.011 },
7 8: { symbol: "O", name: "Oxygen", weight: 15.999 },
8 // Add more elements as needed
9 };
10
11 return elements[atomicNumber] || null;
12}
13
14// Example usage
15const element = getAtomicWeight(8);
16if (element) {
17 console.log(`${element.name} (${element.symbol}) has an atomic weight of ${element.weight} amu`);
18}
191// Java implementation of atomic weight lookup
2import java.util.HashMap;
3import java.util.Map;
4
5public class AtomicWeightCalculator {
6 private static final Map<Integer, Element> elements = new HashMap<>();
7
8 static {
9 elements.put(1, new Element("H", "Hydrogen", 1.008));
10 elements.put(2, new Element("He", "Helium", 4.0026));
11 elements.put(6, new Element("C", "Carbon", 12.011));
12 elements.put(8, new Element("O", "Oxygen", 15.999));
13 // Add more elements as needed
14 }
15
16 public static Element getElement(int atomicNumber) {
17 return elements.get(atomicNumber);
18 }
19
20 public static void main(String[] args) {
21 Element oxygen = getElement(8);
22 if (oxygen != null) {
23 System.out.printf("%s (%s) has an atomic weight of %.3f amu%n",
24 oxygen.getName(), oxygen.getSymbol(), oxygen.getWeight());
25 }
26 }
27
28 static class Element {
29 private final String symbol;
30 private final String name;
31 private final double weight;
32
33 public Element(String symbol, String name, double weight) {
34 this.symbol = symbol;
35 this.name = name;
36 this.weight = weight;
37 }
38
39 public String getSymbol() { return symbol; }
40 public String getName() { return name; }
41 public double getWeight() { return weight; }
42 }
43}
441' Excel VBA function to look up atomic weight
2Function GetAtomicWeight(atomicNumber As Integer) As Variant
3 Dim weight As Double
4
5 Select Case atomicNumber
6 Case 1
7 weight = 1.008 ' Hydrogen
8 Case 2
9 weight = 4.0026 ' Helium
10 Case 6
11 weight = 12.011 ' Carbon
12 Case 8
13 weight = 15.999 ' Oxygen
14 ' Add more cases as needed
15 Case Else
16 GetAtomicWeight = CVErr(xlErrNA)
17 Exit Function
18 End Select
19
20 GetAtomicWeight = weight
21End Function
22
23' Usage in a worksheet: =GetAtomicWeight(8)
241// C# implementation of atomic weight lookup
2using System;
3using System.Collections.Generic;
4
5class AtomicWeightCalculator
6{
7 private static readonly Dictionary<int, (string Symbol, string Name, double Weight)> Elements =
8 new Dictionary<int, (string, string, double)>
9 {
10 { 1, ("H", "Hydrogen", 1.008) },
11 { 2, ("He", "Helium", 4.0026) },
12 { 6, ("C", "Carbon", 12.011) },
13 { 8, ("O", "Oxygen", 15.999) },
14 // Add more elements as needed
15 };
16
17 public static (string Symbol, string Name, double Weight)? GetElement(int atomicNumber)
18 {
19 if (Elements.TryGetValue(atomicNumber, out var element))
20 return element;
21 return null;
22 }
23
24 static void Main()
25 {
26 var element = GetElement(8);
27 if (element.HasValue)
28 {
29 Console.WriteLine($"{element.Value.Name} ({element.Value.Symbol}) has an atomic weight of {element.Value.Weight} amu");
30 }
31 }
32}
33Khối lượng nguyên tử đề cập đến khối lượng của một đồng vị cụ thể của một nguyên tố, được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (amu). Đây là một giá trị chính xác cho một hình thức đồng vị cụ thể của một nguyên tố.
Khối lượng nguyên tử là khối lượng trung bình của các khối lượng nguyên tử của tất cả các đồng vị tự nhiên của một nguyên tố, tính đến sự phong phú tương đối của chúng. Đối với các nguyên tố chỉ có một đồng vị ổn định, khối lượng nguyên tử và khối lượng nguyên tử về cơ bản là giống nhau.
Khối lượng nguyên tử không phải là số nguyên vì hai lý do chính:
Ví dụ, clo có khối lượng nguyên tử là 35.45 vì nó tự nhiên tồn tại khoảng 76% clo-35 và 24% clo-37.
Các khối lượng nguyên tử trong máy tính này dựa trên các khuyến nghị mới nhất của IUPAC và thường chính xác đến 4-5 chữ số có nghĩa cho hầu hết các nguyên tố. Đối với các nguyên tố có thành phần đồng vị biến đổi trong tự nhiên, các giá trị đại diện cho khối lượng nguyên tử tiêu chuẩn cho các mẫu điển hình trên trái đất.
Có, các giá trị được chấp nhận cho khối lượng nguyên tử có thể thay đổi vì một số lý do:
IUPAC định kỳ xem xét và cập nhật các khối lượng nguyên tử tiêu chuẩn để phản ánh dữ liệu khoa học tốt nhất có sẵn.
Khối lượng nguyên tử của một nguyên tố, được biểu thị bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (amu), là số lượng bằng với khối lượng mol của nó được biểu thị bằng gam mỗi mol (g/mol). Ví dụ, carbon có khối lượng nguyên tử là 12.011 amu và khối lượng mol là 12.011 g/mol.
Trong khi khối lượng nguyên tử chủ yếu ảnh hưởng đến các thuộc tính vật lý như mật độ và tỷ lệ khuếch tán, nó thường có ảnh hưởng tối thiểu trực tiếp đến các thuộc tính hóa học, mà chủ yếu được xác định bởi cấu trúc điện tử. Tuy nhiên, sự khác biệt đồng vị có thể ảnh hưởng đến tỷ lệ phản ứng (hiệu ứng đồng vị động học) và cân bằng trong một số trường hợp, đặc biệt là đối với các nguyên tố nhẹ như hydro.
Để tính toán khối lượng phân tử của một hợp chất, hãy cộng tổng khối lượng nguyên tử của tất cả các nguyên tử trong phân tử. Ví dụ, nước (H₂O) có khối lượng phân tử là: 2 × (khối lượng nguyên tử của H) + 1 × (khối lượng nguyên tử của O) = 2 × 1.008 + 15.999 = 18.015 amu
Liên đoàn Hóa học Thuần túy và Ứng dụng Quốc tế. "Khối Lượng Nguyên Tử của Các Nguyên Tố 2021." Hóa học Thuần túy và Ứng dụng, 2021. https://iupac.org/atomic-weights/
Meija, J., và cộng sự. "Khối lượng nguyên tử của các nguyên tố 2013 (Báo cáo Kỹ thuật IUPAC)." Hóa học Thuần túy và Ứng dụng, tập 88, số 3, 2016, trang 265-291.
Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia. "Khối lượng nguyên tử và thành phần đồng vị." Cơ sở Dữ liệu Tham chiếu Tiêu chuẩn NIST 144, 2022. https://www.nist.gov/pml/atomic-weights-and-isotopic-compositions-relative-atomic-masses
Wieser, M.E., và cộng sự. "Khối lượng nguyên tử của các nguyên tố 2011 (Báo cáo Kỹ thuật IUPAC)." Hóa học Thuần túy và Ứng dụng, tập 85, số 5, 2013, trang 1047-1078.
Coplen, T.B., và cộng sự. "Sự biến thiên của tỷ lệ đồng vị của các nguyên tố đã chọn (Báo cáo Kỹ thuật IUPAC)." Hóa học Thuần túy và Ứng dụng, tập 74, số 10, 2002, trang 1987-2017.
Greenwood, N.N., và Earnshaw, A. Hóa Học của Các Nguyên Tố. 2nd ed., Butterworth-Heinemann, 1997.
Chang, Raymond. Hóa Học. 13th ed., McGraw-Hill Education, 2020.
Emsley, John. Các Khối Xây Dựng Của Tự Nhiên: Một Hướng Dẫn A-Z về Các Nguyên Tố. Oxford University Press, 2011.
Nhập bất kỳ số nguyên tử nào giữa 1 và 118 để ngay lập tức tìm khối lượng nguyên tử tương ứng của nguyên tố. Cho dù bạn là sinh viên, nhà nghiên cứu hay chuyên gia, máy tính của chúng tôi cung cấp dữ liệu chính xác mà bạn cần cho các tính toán hóa học của mình.
Khám phá thêm các công cụ có thể hữu ích cho quy trình làm việc của bạn