試料中の原子数
水18.015グラムは1モルの分子で、1分子に原子が3個あるので原子は1.806642228 × 10²⁴個です。グラム単位の質量、モル質量、式量単位あたりの原子数を入れると、純物質の原子をすべて数えられます。ブラウザで無料で使えます。
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計算例
- 質量 g
- 18.015
- モル質量
- 18.015
- 式単位あたり原子数
- 3
- モル数
- 1
- 式単位数
- 602,214,076,000,000,000,000,000
- 総原子数
- 1,806,642,228,000,000,000,000,000
- アボガドロ定数
- 602,214,076,000,000,000,000,000
秤量した試料中の原子をすべて数えることは、実験室のバルク質量とアボガドロ規模の微視的な数の世界をつなぐ標準的な橋です。純物質の質量、そのモル質量、式単位あたりの原子数が与えられれば、総原子数はモル数、アボガドロ定数、その単位あたり原子数の積です。学生は、水18グラムや炭素24グラムに原子がいくつあるかと問われるときにこの連鎖に出会います。ネットワークなし、乱数シードなし、壁時計タイムスタンプなし。
総原子数と質量・モル質量・式単位の関係
一般化学で教える三段階の連鎖から始めます。まず試料質量m(グラム)をモル質量M(グラム毎モル)で割り、物質量のモル n=m/M を得ます。次にモルにSIアボガドロ定数 N_A=6.02214076×10²³ mol⁻¹(2019年SI再定義の厳密値)を掛け、式単位の個数にします。
水H2Oは3原子、二酸化炭素CO2は3、二酸素O2は2、塩化ナトリウムNaClは2、グルコースC6H12O6は24です。質量ゼロは許可され、原子ゼロを返します—ワークシートと単体テストのための正当な空試料極限です。負の質量と非正の原子数は原子計数として非物理的なので拒否されます。
ミリグラムやキログラムしか知らない場合は呼び出し前にグラムへ換算してください。実験表と教科書問題はグラムとg/molで標準化しています。この機能は決定的な浮動小数点演算で連鎖を評価します。
化学式からモル質量を調べたり、式文字列を解析して原子を数えたり、ミリグラムを代行換算したり、原子数から質量へ逆算したり、モルだけで止めたりはしません。製品カバレッジが広がるときの別の検索意図とランディングです。
実務で原子数計算機が使われる場面
高校および大学初年の化学では、純固体・液体のグラムを粒子モデル、モル概念表、化学量論の前置き用の総原子数へ換算する質量→原子ドリルが出ます。信頼できる単一のオラクルは、場当たり的な浮動小数点ノイズなしに採点とデモ準備を速めます。
分析・材料ラボは、モルではなく原子あたりで報告される単層被覆、欠陥密度、ドーパント予算を見積もるとき、秤量した純試料を原子数へ翻訳します。プロセス化学者と化学工学者は、バルク在庫と微視的収率モデルを比較するとき、既知質量の原料が何原子に相当するかを確認します。
後でグラム→モルのみ、化学式からの自動モル質量検索、式文字列の原子計数、原子数から質量、モル濃度と体積からモルが必要なら、この試料中原子数計算機ページを過負荷にせず、別の検索意図とランディングとして扱ってください。
活用例
粒子数ラボレポート
純固体の秤量を、モルだけでなく個数で報告する被覆・欠陥・ドーパントモデル向けの総原子数に翻訳します。
よくある質問
モル質量がゼロの場合はどうなりますか?
ゼロまたは負のモル質量は n = m/M を未定義または非物理的にし、Infinity や NaN を返す代わりに拒否されます。
式量単位あたりの原子数には何を入れますか?
元素の種類に関係なく、1つの式量単位に含まれる原子をすべて数えます。水と二酸化炭素は3、酸素分子と塩化ナトリウムは2、グルコースC6H12O6は24です。値はゼロより大きくしてください。
式量単位の数と原子数はどう違いますか?
式量単位の数は分子やイオンの組の数で、モル数にアボガドロ定数を掛けたものです。原子数は、それに1単位あたりの原子数を掛けた値です。計算機はモル数、式量単位の数、原子の総数をすべて返します。
質量がゼロでもかまいませんか?
かまいません。質量ゼロなら原子もゼロ個です。負の質量や、式量単位あたりの原子数がゼロ以下の場合は受け付けません。
化学式からモル質量を求めてくれますか?
求めません。モル質量は自分で入力し、計算機が化学式を読んだり原子を数えたりすることはありません。グラムからモルへの換算だけ、または原子数から質量を出す計算は別の計算になります。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/number-of-atoms-in-sample \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"mass_g":18.015,"molar_mass":18.015,"atoms_per_formula_unit":3}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/number-of-atoms-in-sample", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"mass_g": 18.015,
"molar_mass": 18.015,
"atoms_per_formula_unit": 3
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/number-of-atoms-in-sample",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"mass_g": 18.015,
"molar_mass": 18.015,
"atoms_per_formula_unit": 3
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/number-of-atoms-in-sample", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"mass_g":18.015,"molar_mass":18.015,"atoms_per_formula_unit":3}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"mass_g":18.015,"molar_mass":18.015,"atoms_per_formula_unit":3}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/number-of-atoms-in-sample", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"mass_g": 18.015,
"molar_mass": 18.015,
"atoms_per_formula_unit": 3
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.number_of_atoms_in_sample",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
N=(m/M)×N_A×n_atoms。分析者は固体秤量を表面被覆や欠陥モデルの粒子数へ翻訳するときに使い、カリキュラム著者は無料ブラウザフォームと有料APIの間でずれない決定的な単一オラクルを必要とします。この計算機はグラム質量、グラム毎モルのモル質量、正の式単位あたり原子数を受け取り、モル数・式単位数・総原子数を単位ラベルと監査用の式文字列付きで返し、ゼロまたは負のモル質量を拒否してゼロ除算がInfinityや静かなNaNになることを防ぎます。同一入力は常に同一のJSONを返します。
総原子数と質量・モル質量・式単位の関係
最後にその式単位数に式単位あたり原子数 n_atoms を掛けます。閉形式は N=(m/M)×N_A×n_atoms に縮約されます。ゼロまたは負のモル質量は第一段を未定義または非物理的にするため、Infinityではなく明確なinvalid_inputで検証失敗します。乱数シード、壁時計タイムスタンプ、ネットワーク呼び出し、モデルドリフトはなく、同一入力は常に同一のJSONを返します。
送信内容と返却内容
教科書の典型確認は、モル質量18.015で式単位あたり3原子の水18.015グラムが1モルと3×N_A総原子、モル質量12で式単位あたり1原子の炭素-12十二グラムが1モルとN_A原子です。宿題と素早い健全性確認には無料ブラウザフォームを配線し、一括解答キー、ラボレポート用フィクスチャ、採点オラクルが必要なときは同じ契約をスクリプトから呼び出してください。検証失敗はプリペイド残高を消費しません。多段階ラボパイプラインでは質量をグラム尺度に保ってください。ミリグラムで秤量した場合は先に換算し、数値連鎖が報告書の原子数解釈と一致するようにします。mass_g、molar_mass、atoms_per_formula_unit の3つの必須有限数を送ってください。mass_g は試料質量(グラム)でゼロ以上です。molar_mass はモル質量(グラム毎モル)で厳密にゼロより大きくなければなりません。ゼロや負は moles=m/M が未定義または非物理的なため invalid_input で失敗します。atoms_per_formula_unit は式単位1個あたりの正の原子数—水や二酸化炭素なら3、酸素ガスや塩化ナトリウムなら2、グルコースなら24—で、ゼロや負は invalid_input です。欠落フィールド、非数値文字列、NaN、Infinity、負の質量、非正のモル質量、非正の原子数は invalid_input で失敗し、課金されません。成功時は整形済みの mass_g、molar_mass、atoms_per_formula_unit をエコーし、中間の物質量として moles、moles×N_A として formula_units、主結果として total_atoms を提供し、使用した固定アボガドロ定数をエコーし、グラム・グラム毎モル・無次元原子数・モル・式単位・原子・毎モルを示す units ヒントを含め、method を number_of_atoms_in_sample、formula を N=(m/M)×N_A×n_atoms に設定して宿題が同じ式を引用できるようにします。成功したAPI呼び出しの料金は公開ベース $0.002/件です。
実務で原子数計算機が使われる場面
この機能は純粋な parse エンジンなので、API料金は成功件あたり公開ベース $0.002 で、検証失敗は残高を消費しません。
連携の活用例
宿題・実験の解答キー
試料質量・モル質量・式単位あたり原子数から総原子数 N = (m/M)·N_A·n_atoms を計算し、学生と自動採点が同一の閉形式の正解を共有できるようにします。
カリキュラムのデモとフィクスチャ
固定SIアボガドロ定数とモル質量ゼロ時の厳格な invalid_input で、水・塩・単純有機物の原子数を一括生成します。
技術的な質問
試料中の原子数はどう計算しますか?
質量m(グラム)をモル質量M(g/mol)で割ってモルを得、アボガドロ定数 N_A = 6.02214076×10²³ mol⁻¹ を掛け、式単位あたり原子数を掛けます。N = (m/M)·N_A·n_atoms。
一般的な物質の atoms_per_formula_unit は?
式中の原子をすべて数えます。H2O = 3、CO2 = 3、O2 = 2、NaCl = 2、C6H12O6 = 24、元素C = 1。値は正の有限数でなければなりません。
質量ゼロは許可されますか?
はい。質量ゼロは total_atoms = 0 を返し、ワークシートとテスト用の妥当な空試料境界です。負の質量は拒否されます。
費用はいくらですか?
ブラウザツールは無料でローカル実行です。APIリクエストは成功件あたり $0.002 のプリペイドKIT残高を使用し、無効な入力は課金されません。