アトム計算機

このアトム計算機は、化学式から構成元素の原子数、モル質量、および指定した物質量における各元素の質量割合を瞬時に算出する化学実験・学習向けツールです。高校の化学から大学の基礎化学、研究室の日常的な計算まで、化学式の解析や分子量の確認を効率化します。

ユーザーは化学式(例:H2O、C6H12O6、NaCl)を入力し、オプションで物質量(モル)を指定するだけで、全元素の原子数合計、モル質量、および各元素の質量パーセントを明確な表形式で確認できます。計算には標準原子量(IUPAC 2023)を用いており、誤入力時はエラーを表示します。化学反応の量論計算の前段階として、またタンパク質分子量計算機と組み合わせた応用にも便利です。

🔬 化学式解析

クイック入力:

計算の仕組みと数式

このツールは、入力された化学式を正規表現で元素記号と添字に分割し、各元素の原子数を集計します。モル質量(分子量)は、各元素の標準原子量(IUPACが公表する値)に原子数を乗じて総和をとることで求められます。数式は M = Σ (wᵢ × nᵢ) であり、wᵢ は元素 i の原子量、nᵢ はその原子数です。質量パーセントは (wᵢ × nᵢ) / M × 100 で算出されます。物質量(mol)を入力した場合は、質量 = M × mol によりグラム質量を導出します。標準原子量の詳細はIUPACの公式資料も参照できます。

計算例

例1: 水(H₂O)
原子数: H=2, O=1 → 合計3原子
モル質量: 1.008×2 + 15.999×1 = 18.015 g/mol
質量%: H 11.19%, O 88.81%

例2: グルコース(C₆H₁₂O₆)で2 mol
モル質量: 180.156 g/mol
2 mol の質量: 360.312 g

実践的なヒント

化学式は大文字で始まる元素記号(Na, Cl など)を正しく入力してください。小文字の誤り(例: co ではなく CO)は別の元素と解釈されます。水和物(CuSO₄·5H₂O)のようなドット表記には対応していないため、手動で成分を合算するか別途実収率計算機と組み合わせて収率評価に用いるのが良いでしょう。また、高精度が必要な場合は同位体組成を考慮した専門ソフトとの併用を推奨します。

精度に影響する要因

本計算機は天然存在比に基づく標準原子量を用いています。特定の同位体で構成された試料(例: 重水 D₂O)では誤差が生じます。また、丸め処理により小数点以下第3位に微小な差が出る場合があります。分析化学の厳密な定量には、使用元素の証明書付き原子量を参照してください。

標準原子量参照表

元素記号原子量 (g/mol)
水素H1.008
炭素C12.011
窒素N14.007
酸素O15.999
ナトリウムNa22.990
塩素Cl35.45
Fe55.845

よくある質問

Q: 化合物イオン(OH⁻ など)は入力できますか?
A: 電荷記号は無視されるため、OH と入力すれば水酸基としての組成は計算できますが、電荷による質量補正はありません。

Q: モル質量と分子量の違いは?
A: 数値は同じですが、分子量は無次元の比、モル質量は g/mol の単位を持ちます。本ツールでは慣習に従い g/mol で表示しています。