精密質量計算機は、化学および分子分析において、分子に含まれる各元素の最も豊富な同位体のみに基づいて分子の正確な質量を決定するために使用される高精度の計算ツールです。これは、平均原子質量を使用する分子量とは異なります。精密質量は、類似化合物間の微細な区別が正確な同定に不可欠な質量分析などの分野で特に重要です。
このツールは、研究者、学生、研究室技術者が分子式を検証し、質量スペクトルで観測されたピークを、多くの場合百万分率 (ppm) の範囲内で、小数点以下数桁までの計算された質量と一致させるのに役立ちます。
正確な質量計算機の計算式
正確な質量 = Σ (原子数ᵢ × 同位体質量ᵢ)
どこ：
- 正確な質量 最も一般的な同位体を使用して計算された総質量である
- 原子の数ᵢ 式中の各元素の原子の数は
- 同位体質量ᵢ 各元素の最も豊富な同位体の質量です（平均原子量ではありません）
参考のための一般的な同位体質量:
| 素子 | 同位体 | 同位体質量 (u) |
|---|---|---|
| H | ¹H | 1.007825 |
| C | ¹²C | 12.000000 |
| N | ¹⁴北 | 14.003074 |
| O | ¹⁶O | 15.994915 |
| S | ³²S | 31.972071 |
| Cl | ³⁵Cl | 34.968853 |
このアプローチを使用すると、平均質量の計算に伴う四捨五入の誤差が回避され、分析化学に必要な精度が得られます。
役立つ参照表
この表は、時間を節約するために、単純な有機分子の正確な質量を事前に計算して提供します。
| 分子式 | お名前 | 正確な質量（u） |
|---|---|---|
| H₂O | 水 | 18.010565 |
| CO2 | 二酸化炭素 | 43.989830 |
| CH₄ | メタン | 16.031300 |
| C₂H₆ | エタン | 30.046950 |
| C₆H₆ | ベンゼン | 78.046950 |
| C₆H₁₂O₆ | グルコース | 180.063390 |
これにより、分光法で未知の化合物を分析するときに、迅速な比較が可能になります。
正確な質量計算機の例
正確な質量を計算してみましょう C₂H₆O （エタノール）：
- 炭素（C）：2原子×12.000000 u = 24.000000
- 水素（H）：6原子×1.007825u = 6.046950
- 酸素（O）：1原子×15.994915u = 15.994915
正確な質量 = 24.000000 + 6.046950 + 15.994915 = 46.041865 u
この結果により、ラボレポートやソフトウェアベースの分子識別において正確な質量比較が可能になります。
最も一般的な FAQ
分子量は平均原子質量を使用し、典型的な原子サンプルを反映しますが、正確な質量は、精密分析に不可欠な最も豊富な同位体の質量を使用します。
高解像度質量分析、フラグメント識別、化学フィンガープリンティングで化合物を分析する場合は、正確な質量を使用します。
はい、同位体質量は各安定同位体で一定であり、変化しません。ただし、複数の安定同位体を持つ元素（塩素など）は、存在する同位体によって正確な質量が異なります。