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摩尔质量计算器

根据化学式计算化合物的摩尔质量

支持元素符号(如H, O, Na, Ca等)和数字下标,例如: H2O, CaCO3

常用化合物快速输入:

什么是摩尔质量?

摩尔质量(Molar Mass)是指一摩尔物质的质量,单位为克/摩尔(g/mol)。 摩尔(mol)是国际单位制中物质的量的基本单位, 1摩尔包含约6.022 × 10²³个基本单元(阿伏伽德罗常数)。

化合物的摩尔质量等于组成该化合物的所有元素的原子量之和。 例如:

  • 水(H₂O): 2 × 1.008 (H) + 16.00 (O) = 18.016 g/mol
  • 二氧化碳(CO₂): 12.01 (C) + 2 × 16.00 (O) = 44.01 g/mol
  • 氯化钠(NaCl): 22.99 (Na) + 35.45 (Cl) = 58.44 g/mol

如何计算摩尔质量?

计算步骤:

  1. 确定化学式中的各种元素
  2. 查找每个元素的原子量(相对原子质量)
  3. 将每个元素的原子量乘以该元素在化学式中的原子数
  4. 将所有元素的贡献值相加,得到总摩尔质量

计算示例: 葡萄糖 (C₆H₁₂O₆)

  • 碳 (C): 6 × 12.01 g/mol = 72.06 g/mol
  • 氢 (H): 12 × 1.008 g/mol = 12.096 g/mol
  • 氧 (O): 6 × 16.00 g/mol = 96.00 g/mol
  • 总计: 72.06 + 12.096 + 96.00 = 180.156 g/mol

常用元素原子量表

符号名称原子量 (g/mol)符号名称原子量 (g/mol)
H1.01He4.00
Li6.94Be9.01
B10.81C12.01
N14.01O16.00
F19.00Ne20.18
Na22.99Mg24.31
Al26.98Si28.09
P30.97S32.07
Cl35.45Ar39.95
K39.10Ca40.08
Fe55.85Cu63.55
Zn65.38Br79.90
I126.90

摩尔质量的应用

  • 化学计量计算: 在化学反应中,利用摩尔质量 计算反应物和生成物的质量关系。
  • 溶液配制: 根据摩尔浓度配制溶液时, 需要使用溶质的摩尔质量计算所需质量。
  • 药物剂量计算: 医学中根据摩尔质量计算药物剂量, 特别是活性成分的用量。
  • 生物化学: 计算蛋白质、DNA等生物大分子的分子量, 研究其结构和功能。
  • 材料科学: 聚合物和材料的分子量表征, 影响材料的物理和化学性质。
  • 分析化学: 定量分析中计算样品中各组分的含量。

常见问题 (FAQ)

如何正确书写化学式?

化学式的书写规则:

  • 元素符号首字母大写,第二个字母小写(如Na, Ca, Fe)
  • 数字写在元素符号右下角表示原子数(如H₂O, CO₂)
  • 括号内的基团有多个时,数字写在括号外(如Ca(OH)₂, 本计算器暂不支持)
  • 有机化合物按习惯书写(如CH₃COOH表示乙酸)

注意: 本计算器目前不支持括号,需要展开书写。 例如,Ca(OH)₂应写成CaO2H2。

摩尔质量和分子量有什么区别?

摩尔质量和分子量密切相关,但有细微区别:

  • 摩尔质量: 单位为 g/mol,是1摩尔物质的质量
  • 分子量: 无单位(相对量),是一个分子的相对质量

在数值上,摩尔质量和分子量相等,但单位不同。 例如,水的分子量约为18,摩尔质量约为18 g/mol。

在实际应用中,这两个术语经常互换使用, 因为它们的数值相同。

什么是阿伏伽德罗常数?

阿伏伽德罗常数(Avogadro's number, NA)是指1摩尔物质中 包含的基本单元数量:

NA = 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹

意义:

  • 1摩尔碳-12原子含有约6.022 × 10²³个原子,质量恰好为12克
  • 这是连接微观粒子数和宏观质量的桥梁
  • 使化学计量计算成为可能

这个常数以意大利科学家阿梅德奥·阿伏伽德罗命名, 他在1811年提出了同体积气体在相同条件下含有相同数目的分子。

原子量是如何确定的?

原子量(相对原子质量)是基于碳-12同位素定义的:

  • 碳-12的原子量被定义为恰好12
  • 其他元素的原子量相对于碳-12测定
  • 考虑了天然存在的各同位素的丰度加权平均
  • 是一个无单位的相对值

为什么原子量通常不是整数?

因为大多数元素有多种同位素(相同质子数,不同中子数), 原子量是各同位素质量的加权平均值。 例如,氯有Cl-35和Cl-37两种主要同位素,原子量为35.45。

如何使用摩尔质量进行计算?

摩尔质量在化学计算中有广泛应用:

1. 质量与摩尔数的换算:

质量 = 摩尔数 × 摩尔质量

示例: 2摩尔水的质量 = 2 mol × 18.016 g/mol = 36.032 g

2. 溶液配制:

质量 = 摩尔浓度 × 体积 × 摩尔质量

示例: 配制1L 0.1M NaCl溶液需要 NaCl = 0.1 mol/L × 1 L × 58.44 g/mol = 5.844 g

3. 化学反应计量:

根据平衡化学方程式和摩尔质量计算反应物和生成物的质量关系。

免责声明

本计算器提供的摩尔质量基于标准原子量数据,结果仅供参考。 对于复杂的化合物或有特殊要求的计算,请查阅专业化学文献或数据库。 医学或制药应用中,请务必核实计算结果。