這個計算機的用途
本工具可協助你計算:在一個化學反應中,已知限量試劑的質量時,可以生成多少克的生成物。它依循經典的化學計量三步驟:試劑克數 → 試劑莫耳數 → 生成物莫耳數 → 生成物克數。此外還提供選填的「產率」欄位,讓你估算實驗室中實際能收集到的量,而不只是理想的理論最大值。
使用方式
請先寫出一條已平衡的化學方程式。接著輸入限量試劑的質量(克)及其莫耳質量(g/mol)。再依照平衡方程式,直接填入試劑與生成物的化學計量係數。最後輸入生成物的莫耳質量。如果你知道反應的效率,可輸入產率百分比;若想求理論產量,則保留預設值 100 即可。
公式說明
核心公式為:
$$m_{\text{生成物}} = \frac{m_{\text{限量試劑}}}{\text{MW}_{\text{限量試劑}}} \times \frac{c_{\text{生成物}}}{c_{\text{限量試劑}}} \times \text{MW}_{\text{生成物}}$$質量除以莫耳質量,得到限量試劑的莫耳數;乘上係數比(生成物係數 ÷ 試劑係數),換算成生成物的莫耳數;再乘以生成物的莫耳質量,即得生成物的克數。將此結果乘以(產率 ÷ 100),便能得到貼近現實的實際產量。
範例演算
假設有 5.00 g 的 NaCl(MW 58.44 g/mol),以 1:1 的莫耳比反應生成 AgCl(MW 143.32 g/mol)。NaCl 的莫耳數 = \(5.00 / 58.44 = 0.08556\) mol。莫耳比為 1:1,因此 AgCl 同樣為 0.08556 mol。質量 = \(0.08556 \times 143.32 = 12.26\) g,這是產率 100% 時的 AgCl 質量。若產率為 90%,則約可得到 11.04 g。
常見問題
我要怎麼判斷哪一個是限量試劑?將每一種試劑的莫耳數除以其係數,數值最小者即為限量試劑。請以該試劑作為本計算機的輸入。
係數一定要是整數嗎?任何正數皆可,但這些數值都必須來自一條正確平衡的化學方程式。
理論產量與實際產量有什麼差別?理論產量假設反應完全進行、毫無損耗(100%);實際產量則是將理論值乘上實際觀測到的產率所得的結果。