這個計算器的用途
濃鹽酸、濃硫酸等酸鹼試劑的瓶身標籤上,通常只標示質量百分比(% w/w)與密度,而不會直接寫出莫耳濃度。本計算器會把標籤上的這兩個數值,再加上化合物的莫耳質量,換算成實際可用的莫耳濃度(mol/L),讓你在配製稀釋液時能精準規劃用量。
使用方法
請輸入三個數值:瓶身標示的質量百分比(例如 37% 鹽酸就輸入 37)、以公克每毫升(g/mL)表示的密度,以及溶質的莫耳質量(g/mol)。按下計算,即可得到以 mol/L 表示的莫耳濃度。
公式解析
計算式為 $$M = \frac{10 \times \text{\%w/w} \times \text{密度}}{MW}$$。將密度(g/mL)乘以 1000,可得到每公升溶液的總質量(公克);再乘上質量分率(%w/w ÷ 100),就能算出每公升中溶質的公克數;最後除以莫耳質量,便把公克換算成莫耳。其中 \(1000 \div 100\) 剛好等於 \(10\),因此整理後就成為上方這個簡潔的式子。
實例演算
濃鹽酸的質量百分比為 37% w/w、密度為 1.19 g/mL,而 HCl 的莫耳質量為 36.46 g/mol。代入公式:$$M = \frac{10 \times 37 \times 1.19}{36.46} = \frac{440.3}{36.46} \approx 12.08 \ \text{mol/L}$$這正好符合大家熟知的濃鹽酸約 12 M 的數值。
常見問題
為什麼公式裡會出現 10 這個係數?它是把「每公升 1000 毫升」的換算與「將百分比化為分率時要除以 100」這兩步合併後的結果(\(1000 \div 100 = 10\))。
各數值要使用什麼單位?密度用 g/mL、百分比直接填以 100 為基準的數值、莫耳質量用 g/mol,計算結果即為 mol/L。
任何溶質都適用嗎?是的。只要是已知質量百分比、密度與莫耳質量的單一成分溶液都適用,例如硫酸、氨水或硝酸皆可。