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📐 Average Atomic Mass 計算機

專業免費的 Average Atomic Mass 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)
35.4527 amu(原子質量單位)
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...

什麼是平均原子質量?

元素的平均原子質量(又稱原子量)是該元素所有天然存在同位素質量的加權平均值。由於同一元素的不同同位素中子數不同,質量也會有所差異。週期表上標示的數值,正是把每一種同位素在自然界中的相對豐度納入考量後,加權計算所得的結果。

如何使用本計算機

請輸入元素中每一種同位素的質量(以原子質量單位 amu 表示)以及天然百分比豐度。最多可輸入三種同位素,用不到的欄位留白即可。各同位素的豐度加總應接近 100%。輸入完成後按下計算,即可得到該元素的平均原子質量。

公式解析

平均原子質量的計算方式如下:

平均原子質量 = \sum (同位素質量 × 分數豐度)

這裡的分數豐度,就是百分比豐度除以 100 後得到的小數。換句話說,將每一種同位素的質量乘上對應的小數豐度,再把所有乘積相加,就能得到一個代表該元素在自然界整體狀態的加權平均值。

實例演練:氯

氯有兩種穩定同位素。氯-35 的質量為 34.96885 amu,豐度為 75.77%;氯-37 的質量為 36.96590 amu,豐度為 24.23%。

(34.96885 × 0.7577) + (36.96590 × 0.2423) = 26.4959 + 8.9568 = 35.4527 amu

這個結果與週期表上氯約為 35.45 amu 的數值相符。

常見元素的同位素質量和天然丰度

以下數值是由 IUPAC/CIAAW 發佈的標準同位素質量(以統一原子質量單位 u 表示)和代表性天然百分比豐度。豐度在地球樣本之間略有差異,因此所示的數字是廣泛使用的代表性數值。列出了每種元素的穩定同位素;一種元素的同位素的豐度總和為 100%。

元素 同位素 同位素質量 (u) 豐度 (%)
氫 ¹H 1.007825 99.9885
²H (D) 2.014102 0.0115
硼 ¹⁰B 10.012937 19.9
¹¹B 11.009305 80.1
碳 ¹²C 12.000000 98.93
¹³C 13.003355 1.07
鎂 ²⁴Mg 23.985042 78.99
²⁵Mg 24.985837 10.00
²⁶Mg 25.982593 11.01
矽 ²⁸Si 27.976927 92.23
²⁹Si 28.976495 4.68
³⁰Si 29.973770 3.09
氯 ³⁵Cl 34.968853 75.76
³⁷Cl 36.965903 24.24
銅 ⁶³Cu 62.929598 69.15
⁶⁵Cu 64.927790 30.85
溴 ⁷⁹Br 78.918338 50.69
⁸¹Br 80.916290 49.31

重要術語和定義

同位素
同一元素的原子(質子數相同),但中子數不同,因此質量也不同。例如,³⁵Cl 和 ³⁷Cl 都是氯。
質量數 (A)
原子核中質子加中子的總數,寫成核素符號中的上標(例如 ¹²C 中的 12)。它是一個整數,用來標記同位素。
原子質量單位 (amu、u 或 Dalton)
用於原子級別質量的標準單位,定義為中性 ¹²C 原子質量的恰好 1/12。1 u ≈ 1.66054 × 10⁻²⁴ g。符號 amu、u 和 Da(Dalton)都指同一個單位。
同位素質量
用 u 表示的單個同位素的實際測量質量。由於核結合能和質子/中子質量差異,它接近但不完全等於質量數(例如 ¹¹B 的同位素質量為 11.0093 u)。
百分比豐度
元素原子中是給定同位素的比例,以百分比形式表示 (0–100%)。一種元素所有同位素的豐度加起來等於 100%。
分數豐度
表示為十進制分數 (0–1) 而不是百分比的相同數量 — 只需將百分比豐度除以 100。使用分數豐度可以直接得到加權和,無需除以 100。
平均原子質量(原子量)
元素同位素質量的豐度加權平均值,單位為 u。這是周期表上列印的數值,用於莫爾計算中的摩爾質量 (g/mol)。其計算方式為 \bar{M} = \sum (同位素質量 × 分數豐度)。

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)

為什麼平均值不是整數?
因為它是不同豐度同位素的加權平均,所以結果幾乎不會是漂亮的整數。
豐度一定要加總到 100% 嗎?
是的,一個元素所有同位素的天然豐度應該加起來等於 100%。若因四捨五入而有些微誤差,是可以接受的。
計算結果使用什麼單位?
原子質量單位(amu),也可寫成 u 或道耳頓(Daltons)。