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📐 Atom 計算機

專業免費的 Atom 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
8 帶正電的粒子
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是原子計算機?

原子計算機能幫你算出任何原子或離子中三種次原子粒子的數量-質子、中子與電子。你只需要知道該元素的原子序(Z),質量數(A),若是離子則再加上電荷即可。對於正在學習原子結構與同位素的化學、物理學生來說,這是一個相當實用的小工具。

使用方法

先輸入原子序(Z),它能唯一辨識一個元素,數值等於該元素在週期表中的位置。接著輸入質量數(A),也就是該特定同位素中質子與中子的總數。最後輸入電荷:中性原子填 0,陽離子填正值(例如 +2),陰離子填負值(例如 -1)。按下計算,馬上就能看到各粒子的數量。

公式解析

原子組成可由三條簡單的關係式決定:

質子數=Z, 電子數=Z-電荷, 中子數=A-Z

質子數 = Z。原子序永遠等於原子核中的質子數。

電子數 = Z-電荷。中性原子的質子數與電子數相等。失去電子會帶正電,因此要減去電荷值。

中子數 = A-Z。質量數是質子與中子的總和,因此減去質子數後剩下的就是中子數。

範例演算

以氧離子 O²⁻ 為例:氧的原子序 Z=8,常見同位素的質量數 A=16,電荷為 -2。質子數 = 8。電子數

8-(-2)=10
中子數
16-8=8
因此這個離子有 8 個質子、10 個電子與 8 個中子。

更多已解答的例題

每個例題使用相同的三個關係式:質子 = Z、中子 = A − Z,以及電子 = Z − 電荷(其中電荷是離子的整體符號和大小)。

  1. 中性碳-12(Z = 6、A = 12、電荷 = 0)。

    質子 = Z = 6。
    中子 = A − Z = 12 − 6 = 6。
    電子 = Z − 電荷 = 6 − 0 = 6。

    因此碳-12 有 6 個質子、6 個中子和 6 個電子。

  2. 鎂離子 Mg²⁺(Z = 12、A = 24、電荷 = +2)。

    質子 = Z = 12。
    中子 = A − Z = 24 − 12 = 12。
    電子 = Z − 電荷 = 12 − 2 = 10。

    這個陽離子失去了兩個電子,所以它有 10 個電子,但仍然有 12 個質子。

  3. 碳-14 同位素(Z = 6、A = 14、電荷 = 0)。

    質子 = Z = 6。
    中子 = A − Z = 14 − 6 = 8。
    電子 = Z − 電荷 = 6 − 0 = 6。

    碳-14 與碳-12 有相同的 6 個質子,但有 8 個中子 — 額外的中子使其成為同一元素的較重、放射性同位素。

關鍵術語解釋

原子序數(Z)
原子核中質子的數量。它唯一地識別元素,並等於中性原子中的電子數。
質量數(A)
特定同位素核中質子和中子的總數。它總是整數(不像平均原子質量)。
電荷
粒子的淨電荷。對中性原子為零,當失去電子時為正,當獲得電子時為負。
質子
在原子核中發現的帶正電的亞原子粒子。其計數等於原子序數 Z。
中子
在原子核中的不帶電的亞原子粒子。其計數可由 A − Z 得出。
電子
環繞原子核的帶負電的亞原子粒子。在中性原子中,電子數等於質子數。
同位素
相同元素(相同 Z)的原子,具有不同數量的中子,因此有不同的質量數 A — 例如碳-12 和碳-14。
離子
因為獲得或失去一個或多個電子而帶有淨電荷的原子或分子。
陽離子
當原子失去電子而形成的帶正電離子,所以它的電子數少於質子數(例如 Na⁺、Mg²⁺)。
陰離子
當原子獲得電子而形成的帶負電離子,所以它的電子數多於質子數(例如 Cl⁻、O²⁻)。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

電荷為零時會怎樣?
此時電子數等於質子數(\(Z\)),也就是中性原子的情況。
為什麼同一元素的中子數可能不同?
同一元素的不同同位素,原子序 \(Z\) 相同,但質量數 \(A\) 不同,因此中子數也會不同。
電荷可以是正值嗎?
可以。正電荷代表失去了電子,因此由電子數 = \(Z-\text{電荷}\) 可知,電子數會少於質子數。