什麼是克轉原子數計算器?
這個計算器能把一份物質的質量(以克為單位)換算成它所含的原子或分子個數,搭起了日常可量測的質量與微觀粒子世界之間的橋樑。這正是化學中相當基礎的核心技能——莫耳概念。
使用方法
請輸入兩個數值:樣品的質量(公克),以及該物質的莫耳質量(克/莫耳,g/mol)。若是元素,莫耳質量就是週期表上的原子量(例如碳=12.011 g/mol);若是化合物,則將分子式中所有原子的原子量相加。按下計算,即可得到原子個數(化合物則為分子個數)以及對應的莫耳數。
公式說明
換算採用公式 $$N = \dfrac{m}{M} \times N_A$$ 其中 \(m\) 為質量(克)、\(M\) 為莫耳質量(g/mol),\(N_A\) 則是亞佛加厥數,等於每莫耳 \(6.02214076 \times 10^{23}\) 個粒子。先用質量除以莫耳質量求得莫耳數,再乘上亞佛加厥數,就能算出粒子總數。
實例演算
24.022 克的碳含有多少個原子?碳的莫耳質量為 12.011 g/mol。莫耳數=$$\frac{24.022}{12.011} = 2 \text{ mol}$$原子數=$$2 \times 6.02214076 \times 10^{23} = 1.2044 \times 10^{24} \text{ 個原子}$$
常見問題
算出來的是原子還是分子?純元素得到的是原子個數;化合物得到的則是分子(或式量單位)個數,因為莫耳質量對應的正是一莫耳的那種粒子。
什麼是莫耳質量?它是一莫耳物質的質量,數值上等於以 g/mol 表示的原子量或分子量。
為什麼要用亞佛加厥數?一莫耳恆等於 \(6.02214076 \times 10^{23}\) 個粒子,這是莫耳數與個別粒子數之間的定義性連結。