Калькулятор атомной массы

Рассчитайте среднюю атомную массу по массам и распространённости изотопов, а при необходимости — число протонов, нейтронов и электронов.

Расчёт средней атомной массы
Введите соответствующие массы и доли изотопов через запятую. Поддерживаются проценты и десятичные доли.

О калькуляторе атомной массы

Средняя атомная масса — это средневзвешенное значение масс изотопов в образце элемента. У атомов одного элемента всегда одинаковое число протонов, но число нейтронов может различаться. Такие разновидности называют изотопами. У каждого изотопа своя масса и природная распространённость, поэтому значение в периодической таблице учитывает обе величины, а не просто массу наиболее распространённого изотопа. Для расчёта умножьте массу каждого изотопа на его долю, сложите произведения и разделите на сумму всех долей. Эта нормированная формула средневзвешенного работает и с процентами, например 98.93 и 1.07, и с долями, например 0.9893 и 0.0107. В одном списке нельзя смешивать шкалы, а каждой массе должна соответствовать доля. Калькулятор показывает сумму долей, чтобы было легче заметить пропущенный изотоп или несогласованные данные. Простой пример — углерод. Массы изотопов 12.000 и 13.003 с долями 98.93 и 1.07 дают среднее около 12.0107 атомной единицы массы. У хлора есть два распространённых изотопа с массами около 35 и 37, поэтому среднее составляет примерно 35.45, а не целое число. Средневзвешенное должно находиться между минимальной и максимальной массами из списка. Если это не так, проверьте соответствие значений и числовой формат. Атомная масса и массовое число связаны, но различаются. Атомная масса — измеренная масса изотопа или средневзвешенное значение; она может быть дробной. Массовое число A — целая сумма протонов и нейтронов конкретного нуклида. Атомный номер Z равен числу протонов и определяет элемент. Если указаны необязательные Z и A, калькулятор выводит для нейтрального атома Z протонов, A минус Z нейтронов и Z электронов. Для ионов число электронов нужно корректировать отдельно. Средние атомные массы применяются в стехиометрии, расчёте молярной массы, анализе изотопных отношений, геохимии, экологическом трассировании и масс-спектрометрии. Природные доли могут немного зависеть от происхождения образца, а радиоактивные или синтетические элементы могут не иметь представительного природного среднего. Для высокоточных научных работ используйте актуальные оценённые массы и доли изотопов для реального материала. Для занятий и повседневных лабораторных расчётов этот взвешенный метод даёт прозрачный результат, который можно проверить по каждому слагаемому.

Примеры расчёта атомной массы

Эти наборы показывают средневзвешенные значения для двух и трёх изотопов.

Данные изотоповСредняя массаЭлемент
12.000, 13.003 с долями 98.93, 1.0712.0107 amuУглерод
34.969, 36.966 с долями 75.78, 24.2235.4527 amuХлор
10.0129, 11.0093 с долями 19.9, 80.110.8110 amuБор
23.985, 24.986, 25.983 с долями 78.99, 10.00, 11.0124.3051 amuМагний

Как пользоваться калькулятором атомной массы

  1. Введите массы изотопов через запятую в одной и той же единице массы.
  2. Введите соответствующие доли изотопов: все в процентах или все в десятичных долях.
  3. При необходимости укажите атомный номер и массовое число для подсчёта частиц нейтрального атома.
  4. Нажмите «Рассчитать атомную массу» и просмотрите средневзвешенное значение и сумму долей.

Вопросы о калькуляторе атомной массы

По какой формуле рассчитывается средняя атомная масса?

Умножьте массу каждого изотопа на его долю, сложите произведения и разделите на сумму долей. Деление на сумму нормирует как проценты, так и дробные доли.

Почему средняя атомная масса не целая?

Большинство природных элементов содержит несколько изотопов с разными массами. Среднее, взвешенное по их распространённости, обычно лежит между этими массами и потому часто бывает дробным.

Можно ли вводить десятичные доли?

Да, значения вроде 0.9893 и 0.0107 подходят, поскольку формула делит на их сумму. Используйте одну шкалу во всём списке долей.

Что делать, если сумма долей не равна точно 100?

Небольшие различия могут возникать из-за округления опубликованных данных; нормирование всё равно даёт полезное среднее. Большое расхождение обычно означает пропуск изотопа или ошибку ввода, которую нужно исправить.

Можно ли считать атомную массу и массовое число взаимозаменяемыми?

Нет. Атомная масса — измеренное или взвешенное значение в атомных единицах массы. Массовое число — целая сумма протонов и нейтронов одного изотопа.