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输入计算

数学公式

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结果

分子数
6016.986E20
个分子(或化学式单元)
物质的量 0.999167 mol
阿伏伽德罗常数 6.022 × 10²³ /mol

这个计算器能做什么

这个工具可以告诉你某种物质的样品中含有多少个分子(或者说化学式单元)。你只需输入样品的质量(克)和化合物的摩尔质量(克/摩尔),计算器就会借助阿伏伽德罗常数(每摩尔 \(6.022 \times 10^{23}\))同时给出物质的量(摩尔数)和分子总数。

使用方法

先输入样品的质量,单位为克。再输入该化合物的摩尔质量(即相对分子质量),单位为 g/mol——例如水(H₂O)约为 18.015 g/mol,二氧化碳(CO₂)为 44.01 g/mol,食盐(NaCl)为 58.44 g/mol。结果会即时更新,同时显示物质的量(摩尔)和分子数。

公式详解

整个计算分两步。第一步,用质量除以摩尔质量,得到物质的量(摩尔数):\(n = m / M\)。第二步,把摩尔数乘以阿伏伽德罗常数(\(N_A = 6.022 \times 10^{23}\)),得到分子数:\(N = n \times N_A\)。合并起来就是

$$N = \frac{m}{M} \times 6.022 \times 10^{23}$$
将质量(克)转换为摩尔,再转换为分子数的流程图
两步法:用质量除以摩尔质量得到摩尔数,再乘以阿伏伽德罗常数。

实例演算

假设你手上有 36 克水。水的摩尔质量约为 18 g/mol,因此摩尔数为 \(36 / 18 = 2\) mol。再乘以阿伏伽德罗常数:

$$2 \times 6.022 \times 10^{23} = 1.2044 \times 10^{24}$$

个水分子。

显示一摩尔等于阿伏伽德罗常数个分子的条形图
任何物质的一摩尔都含有\(6.022 \times 10^{23}\)个分子。

常见摩尔质量参考

摩尔质量(g/mol)是一种物质一摩尔的质量。样品质量除以其摩尔质量得到摩尔数,然后乘以阿伏伽德罗常数即可找到分子数。下面的值适用于mw字段。

化合物 化学式 摩尔质量(g/mol)
H₂O 18.015
二氧化碳 CO₂ 44.01
氧气 O₂ 32.00
葡萄糖 C₆H₁₂O₆ 180.16
氯化钠 NaCl 58.44
NH₃ 17.03
乙醇 C₂H₅OH 46.07
硫酸 H₂SO₄ 98.08
甲烷 CH₄ 16.04
碳酸钙 CaCO₃ 100.09

如果您需要此处未列出的化合物的摩尔质量,可以使用摩尔质量计算器从化学式推导。

使用的常数

该计算器基于阿伏伽德罗常数,它定义了一摩尔物质中包含的基本单位(原子、分子或化学式单位)的数量。

  • 阿伏伽德罗常数: \(N_A = 6.02214076 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}\)。自2019年重新定义国际单位制基本单位以来,此值根据定义是精确的
  • 四舍五入值: \(N_A \approx 6.022 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}\),这是大多数教科书计算和本工具中使用的形式。
  • 摩尔质量常数: \(M_u \approx 1\ \text{g/mol}\),它将无量纲的原子/分子量与摩尔质量(克/摩尔)联系起来。

根据定义,一摩尔 = \(6.02214076 \times 10^{23}\)个粒子。因此,样品的分子数等于其摩尔数乘以该常数:

$$N = n \times N_A = \frac{\text{质量}}{\text{摩尔质量}} \times 6.022 \times 10^{23}$$

常见问题

什么是阿伏伽德罗常数? 它指一摩尔物质中所含粒子的数目,约等于 \(6.022 \times 10^{23}\)。

这个计算器适用于离子化合物吗? 适用——对于像 NaCl 这样的离子化合物,结果表示的是化学式单元的数目,而非独立的分子。

摩尔质量在哪里查? 可以根据化学式,用元素周期表把各原子的原子质量加起来,也可以直接查阅常见化合物的现成数据。

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