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摩尔质量计算器 - 即时计算分子量

输入任意化学分子式，即可计算该化合物的摩尔质量，结果单位为克每摩尔。输出结果包含各元素的原子数量明细和对应的质量百分比，并支持带括号的复杂嵌套分子式，所有计算均采用国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）公布的最新标准原子量数据，确保计算结果始终保持准确可靠有效。

摩尔质量计算器

使用说明

  • 在上方输入框中输入化学分子式
  • 元素符号首字母使用大写（例如：'H'表示氢，'Na'表示钠）
  • 使用括号表示元素分组，例如Ca(OH)2

示例

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文档

摩尔质量计算器根据化学式计算一个化合物一摩尔的质量。结果以克每摩尔（g/mol）表示；这一结果也称为分子量。

什么是摩尔质量？

摩尔质量是一摩尔物质的质量。一摩尔代表固定数量的粒子：6.02214076 × 10²³，称为阿伏伽德罗常数。这个数值是精确的。它在2019年国际单位制（SI）修订中通过定义确定。

化学家使用摩尔，是因为原子和分子太小，无法逐个称量。摩尔把可计数的粒子数量转换为实验室天平能够测量的质量。

摩尔质量公式

化合物的摩尔质量等于其化学式中每个原子的原子质量之和：

M=∑i(Ai×ni)M = \sum_{i} (A_i \times n_i)

  • MM 是化合物的摩尔质量，单位为克每摩尔
  • AiA_i 是元素ii的原子质量，单位为克每摩尔
  • nin_i 是化学式中元素ii的原子数

原子质量来自元素周期表。每个原子质量数值都是根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）公布的标准值，对某元素自然存在的同位素进行加权平均得到的。

如何计算摩尔质量：分步说明

示例1：水（H₂O）

  1. 列出每种元素及其原子数：2个氢原子（H），1个氧原子（O）。
  2. 将每种元素的原子质量乘以其原子数：H = 1.008 × 2 = 2.016 g/摩尔；O = 15.999 × 1 = 15.999 g/摩尔。
  3. 将结果相加：2.016 + 15.999 = 18.015 g/摩尔。

水的摩尔质量为18.015 g/摩尔。

示例2：氢氧化钙（Ca(OH)₂）

括号表示括号内的所有内容都要乘以右括号后的数字。在 Ca(OH)₂ 中，(OH) 这一组出现两次。

  1. 原子数：1 个 Ca，2 个 O，2 个 H。
  2. 相乘：Ca = 40.078 × 1 = 40.078；O = 15.999 × 2 = 31.998；H = 1.008 × 2 = 2.016。
  3. 相加：40.078 + 31.998 + 2.016 = 74.092 g/摩尔。

Ca(OH)₂ 和CaOH₂不是同一个化学式。没有括号时，CaOH₂表示只有一个氧原子，而不是两个，因此代表的是另一种错误的化合物。

如何使用此计算器

  1. 在输入框中输入化学式，例如H2O、NaCl 或 Ca(OH)2。
  2. 使用标准大小写。元素符号的第一个字母必须大写，第二个字母（如果有）必须小写。“Na”表示钠；“na”不会被识别为元素符号。
  3. 使用圆括号、方括号或花括号将重复出现的原子分组，然后在右括号后加上数字。
  4. 查看总摩尔质量、元素组成表以及每种元素的质量百分比。

计算器会标出三类问题：无法识别的符号、无法读取的字符，以及未闭合的括号。大小写的影响可能比想象中更大。输入“Co2”而不是“CO2”不会触发错误，因为“Co”本身是有效的元素符号，表示钴。计算器会将“Co2”读取为两个钴原子，而不是二氧化碳。

为什么摩尔质量很重要

摩尔质量把天平测得的质量与该质量所含的摩尔数联系起来。化学家使用摩尔而不是克来配平化学方程式和计算反应产率。

实验室中一项常见任务是配制已知浓度的溶液。要配制500 mL、浓度为0.1 mol/L 的氯化钠溶液（NaCl，摩尔质量为58.44 g/摩尔）：

m=c×V×Mm = c \times V \times M

其中，m为质量（克），c为浓度（摩尔/升），V为体积（升）。

质量 = 0.1 mol/升 × 0.5 L × 58.44 g/摩尔 = 2.922 g

称取2.922 g NaCl，并将其溶解在500 mL水中，即可得到目标浓度。摩尔质量的误差会直接传递为最终浓度的误差。

常见问题

摩尔质量与分子量有何不同？

二者描述的是同一个量，但使用的单位不同。摩尔质量以克每摩尔（g/mol）表示。分子质量通常以原子质量单位（amu）或道尔顿（Da）表示。无论使用哪种单位，数值都相同：水的摩尔质量为18.015 g/摩尔，或分子量为18.015 Da。

为什么计算器显示“未知元素”？

这表示计算器发现了元素周期表中不存在的符号，例如“Xx”，或者发现了大小写错误的符号。元素符号只有第一个字母可以大写。

这个计算器能处理CuSO₄·5H₂O这样的水合物吗？

不能直接处理。计算器无法读取水合物化学式中使用的居中点，因此输入“CuSO4.5H2O”会返回错误。应分别计算这两部分。无水CuSO₄的摩尔质量为159.602 g/摩尔。五个水分子为5 × 18.015 = 90.075 g/摩尔。五水硫酸铜的总摩尔质量为249.677 g/摩尔。

结果有多精确？

计算器将摩尔质量报告到小数点后四位，例如水为18.0150 g/摩尔。这一精度高于大多数实验室工作的需要。标准分析天平的精度约为±0.001 g，通常这是更大的误差来源。

计算器使用 IUPAC 的原子量吗？

使用。计算器采用 IUPAC 发布的标准原子量。IUPAC 负责为全世界的原子质量设定参考值。对于同位素比例因地质来源而变化的元素（如锂），IUPAC 会公布一个范围，计算器则使用该范围内的一个约定值。

化学式中的括号和方括号有什么作用？

它们将作为一个整体重复出现的原子分组。在 Ca(OH)₂ 中，(OH) 这一组乘以2，在1个钙原子之外增加2个氧原子和2个氢原子。方括号 [ ] 和花括号 { } 的作用相同，也可以嵌套在圆括号内，这对配位化合物等复杂化学式很有用。