什麼是莫耳比?
莫耳比代表兩種物質莫耳數之間的相對關係,是化學計量(stoichiometry)的核心觀念,能幫助化學家在平衡化學方程式中,將反應物與生成物的量彼此連結起來。這個計算器會先把兩種物質的質量換算成莫耳數,再相除,求出 A 對 B 的莫耳比。
如何使用這個計算器
先輸入 A 物質的質量(公克)與莫耳質量(公克/莫耳),再以相同方式輸入 B 物質的數據。工具會分別算出兩種物質的莫耳數,並以「A : 1」的形式呈現莫耳比。要查出莫耳質量,只要把化合物分子式中各元素的原子量相加即可。
公式解析
首先用 \( n = m / M \) 求莫耳數,其中 m 為質量、M 為莫耳質量。接著莫耳比就是 \( \text{比值} = n_A / n_B \)。由於質量除以莫耳質量後公克單位互相抵消,結果是一個沒有單位的純比值,告訴你每一莫耳的 B 對應多少莫耳的 A。
$$\text{Molar Ratio} = \dfrac{n_A}{n_B} = \dfrac{m_A / M_A}{m_B / M_B}$$
範例演算
假設你有 18 g 的水(M = 18.015 g/mol)以及 32 g 的氧氣(M = 32 g/mol)。水的莫耳數 = \( 18 / 18.015 \approx 0.99917 \) mol;氧氣的莫耳數 = \( 32 / 32 = 1 \) mol。莫耳比為 \( 0.99917 / 1 \approx 0.9992 \),也就是說每一莫耳氧氣大約對應 0.999 莫耳的水。
常見問題
可以直接使用莫耳數嗎?可以——只要把兩個莫耳質量都設為 1,再把莫耳數當成質量輸入,算出的比值就會等於 A 的莫耳數除以 B 的莫耳數。
如果比值小於 1 代表什麼?這只是表示 A 的莫耳數比 B 少。比值 0.5 代表每兩莫耳的 B 對應一莫耳的 A。
這有考慮平衡方程式嗎?沒有。它算的是樣品的實際比值。請將它與化學計量係數比較,才能找出限量試劑。