什麼是重量莫耳濃度?
重量莫耳濃度(符號為 m,又稱質量莫耳濃度)是表示溶液濃度的一種方式,定義為每公斤溶劑中所溶解的溶質莫耳數。與依賴溶液「總體積」的體積莫耳濃度(molarity)不同,重量莫耳濃度只與「質量」有關。由於質量不會隨溫度改變,因此在涉及加熱、冷卻,或像沸點上升、凝固點下降等依數性質(colligative properties)的實驗中,重量莫耳濃度是更理想的濃度單位。
如何使用本計算器
輸入溶質的莫耳數(mol)與溶劑的質量(公斤)。計算器會立即將莫耳數除以質量,得出以 mol/kg 為單位的重量莫耳濃度。如果你手邊只有溶質的「公克數」,請先將它除以莫耳質量,換算成莫耳數。切記要使用「溶劑」的質量,而非整杯溶液的總質量。
公式說明
核心公式如下:
$$m = \dfrac{n_{solute}}{m_{solvent}\,(\text{kg})}$$
舉例來說,將 0.5 mol 的氯化鈉溶於 2 kg 的水中,重量莫耳濃度即為 \(0.5 \div 2 = 0.25\) mol/kg,可寫成 0.25 m。
範例演練
假設你將 1.5 mol 的葡萄糖溶於 0.75 kg 的水中,則重量莫耳濃度= $$1.5 \div 0.75 = 2.0 \text{ mol/kg}$$ 也就是說,這杯溶液的濃度為 2.0 molal(2.0 重量莫耳濃度)。
常見問題
重量莫耳濃度與體積莫耳濃度有什麼不同?重量莫耳濃度以溶劑的公斤數(質量)為基準,而體積莫耳濃度以溶液的公升數(體積)為基準。重量莫耳濃度不會受溫度影響。
重量莫耳濃度的單位是什麼?重量莫耳濃度以 mol/kg 表示,常以小寫的 m 作為簡寫。
為什麼要用重量莫耳濃度而不用體積莫耳濃度?因為質量不會隨溫度變化而改變,所以在研究依數性質或高溫反應時,重量莫耳濃度能提供更準確的結果。