什麼是 %w/v 轉莫耳濃度計算器?
這個計算器可將質量/體積百分濃度(% w/v)換算為莫耳濃度,並以每公升莫耳數(mol/L 或 M)表示。%w/v 代表每 100 毫升溶液中溶解了多少公克的溶質,而莫耳濃度則表示每公升溶液中含有多少莫耳的溶質。由於稀釋計算、反應化學計量、滴定等實驗都仰賴莫耳濃度,因此將標籤上的 %w/v 數值換算成莫耳濃度,是實驗室裡稀鬆平常卻不可或缺的步驟。
使用方法
先輸入質量/體積百分濃度 %w/v(例如生理食鹽水填 0.9),再輸入溶質的分子量(單位為公克/莫耳)。計算器會回傳以 mol/L 表示的莫耳濃度,同時附上以公克/公升表示的等效質量濃度。請務必確認所使用的分子量與實際化合物完全相符,包括任何結晶水在內。
公式解析
濃度為 X % w/v 的溶液,代表每 100 毫升溶液中含有 X 公克溶質。換算到 1 公升需乘以 10,即得 X × 10 公克/公升。再將每公升公克數除以分子量(g/mol),便能得到每公升莫耳數:
$$\text{Molarity (mol/L)} = \frac{\text{Concentration (\% w/v)} \times 10}{\text{Molar Mass (g/mol)}}$$
實例演算
以標準生理食鹽水——0.9% w/v 的氯化鈉(NaCl)溶液為例。NaCl 的分子量為 58.44 g/mol。首先,\(0.9 \times 10 = 9\) g/L;接著 $$9 \div 58.44 = 0.154 \text{ mol/L}$$ 因此生理食鹽水約為 \(0.154\) M,與大家熟知的數值一致。
常見問題
為什麼要乘以 10?%w/v 是以每 100 毫升的公克數計算;乘以 10 即可換算成每 1000 毫升(1 公升)的公克數。
溫度會有影響嗎?莫耳濃度取決於溶液體積,而體積會隨溫度略有變化,但對於絕大多數實驗工作而言,這項影響可忽略不計。
水合物該用哪個分子量?如果你秤量的是水合物,請使用包含結晶水在內的分子量(例如 CuSO₄·5H₂O = 249.69 g/mol)。