什么是平均原子质量？

元素的平均原子质量（也叫原子量）是该元素所有天然存在同位素质量的加权平均值。由于同一元素的不同同位素中子数不同，它们的质量也各不相同。元素周期表上列出的数值，正是按各同位素在自然界中的相对丰度加权后得到的结果，反映了它们各自所占的比例。

如何使用本计算器

请为元素的每一种同位素分别填入质量（单位为原子质量单位 amu）和天然丰度百分比。最多可输入三种同位素，没有用到的行留空即可。各同位素丰度之和应大致等于 100%。填好后点击计算，即可得到该元素的平均原子质量。

平均原子质量的计算公式如下：

$$\text{平均原子质量} = \sum (\text{同位素质量} \times \text{分数丰度})$$

其中，分数丰度等于丰度百分比除以 100。也就是说，把每种同位素的质量乘以它的小数形式丰度，再把所有乘积相加，就能得到一个加权平均值，代表该元素在自然界中的整体平均质量。

氯有两种稳定同位素。氯-35 的质量为 34.96885 amu，丰度为 75.77%；氯-37 的质量为 36.96590 amu，丰度为 24.23%。

$$(34.96885 \times 0.7577) + (36.96590 \times 0.2423) = 26.4959 + 8.9568 = 35.4527 \text{ amu}$$

这与元素周期表中氯约为 35.45 amu 的数值是一致的。

下表列出的是由IUPAC/CIAAW发布的标准同位素质量（单位：原子质量单位，u）和具有代表性的天然百分比丰度。由于陆生样品之间的丰度略有差异，表中数据为广泛使用的代表值。每种元素的稳定同位素都被列出；各同位素的丰度之和为100%。

元素	同位素	同位素质量（u）	丰度（%）
氢	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
镁	²⁴Mg	23.985042	78.99
	²⁵Mg	24.985837	10.00
	²⁶Mg	25.982593	11.01
硅	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
铜	⁶³Cu	62.929598	69.15
	⁶⁵Cu	64.927790	30.85
溴	⁷⁹Br	78.918338	50.69
	⁸¹Br	80.916290	49.31

同位素: 同一元素的原子（质子数相同）但中子数不同，因此质量也不同。例如，³⁵Cl和³⁷Cl都是氯。
质量数（A）: 原子核中质子数和中子数的总和，在核素符号中以上标形式表示（例如¹²C中的12）。它是一个整数，用来标记同位素。
原子质量单位（amu、u或道尔顿）: 原子尺度质量的标准单位，定义为中性¹²C原子质量的1/12。1 u ≈ 1.66054 × 10⁻²⁴ g。符号amu、u和Da（道尔顿）都指同一单位。
同位素质量: 单个同位素的实际测量质量，以u为单位表示。由于核结合能和质子/中子质量差异，它接近但不完全等于质量数（例如¹¹B的同位素质量为11.0093 u）。
百分比丰度: 元素原子中为特定同位素的原子的比例，以百分比表示（0–100%）。一个元素的所有同位素的丰度之和为100%。
分数丰度: 同一数量以小数分数（0–1）形式表示，而不是百分比——就是百分比丰度除以100。使用分数丰度可以直接计算加权和，而无需除以100。
平均原子质量（原子量）: 元素的同位素质量的丰度加权平均值，单位为u。这是元素周期表上印刷的数值，在摩尔计算中用作摩尔质量（g/mol）。其计算公式为$\bar{M} = \sum (\text{同位素质量} \times \text{分数丰度})$。

为什么平均值不是整数？因为它是由不同丰度的同位素加权平均得来的，所以结果几乎不会是一个整齐的整数。

丰度之和一定要等于 100% 吗？是的——一种元素所有同位素的天然丰度加起来应为 100%。小数点后的微小四舍五入误差是可以接受的。

计算结果用什么单位？原子质量单位（amu），也写作 u 或道尔顿（Dalton）。