摩尔质量是一摩尔物质的质量——它连接了原子世界(amu)和实验室世界(克)。每个化学计量计算都从这里开始。
什么是摩尔质量?
摩尔质量在数字上等于元素的原子质量或化合物中原子质量的总和,以克每摩尔 (g/mol) 表示。
关键:元素周期表上的原子质量(amu)等于摩尔质量(g/mol)。
- 碳 (C):原子质量 = 12.011 amu → 摩尔质量 = 12.011 g/mol
- 氧气 (O):15.999 克/摩尔
- 氢 (H):1.008 克/摩尔
- 氮 (N):14.007 克/摩尔
- 钠 (Na):22.990 克/摩尔
- 氯 (Cl):35.450 克/摩尔
公式
Molar Mass = Σ (Number of each atom × Atomic mass of that element)
分步示例
示例 1:水 (H2O)
- 识别原子:2×H、1×O
- 求原子质量:H = 1.008,O = 15.999
- 计算:(2 × 1.008) + (1 × 15.999)
- = 2.016 + 15.999 = 18.015 克/摩尔
示例 2:二氧化碳 (CO2)
- 原子:1×C、2×O
- 质量:C = 12.011,O = 15.999
- = 12.011 + (2 × 15.999) = 12.011 + 31.998 = 44.009 克/摩尔
示例 3:葡萄糖 (C₆H₁2O₆)
- 原子:6×C、12×H、6×O
- = (6 × 12.011) + (12 × 1.008) + (6 × 15.999)
- = 72.066 + 12.096 + 95.994 = 180.156 克/摩尔
示例 4:氯化钠 (NaCl)
- 原子:1×Na,1×Cl
- = 22.990 + 35.450 = 58.440 克/摩尔
示例 5:硫酸 (H2SO4)
- 原子:2×H、1×S、4×O 2.S原子质量=32.065
- = (2 × 1.008) + 32.065 + (4 × 15.999)
- = 2.016 + 32.065 + 63.996 = 98.077 克/摩尔
处理公式中的括号
当公式包含带有下标的括号时,将下标乘以内部的每个原子:
氢氧化钙:Ca(OH)2
- 钙:1
- O: 1 × 2 = 2
- 高:1×2=2
- = 40.078 + (2 × 15.999) + (2 × 1.008)
- = 40.078 + 31.998 + 2.016 = 74.092 克/摩尔
硫酸铝:Al2(SO₄)₃
- 铝:2
- S:1×3=3
- 奥:4 × 3 = 12
- = (2 × 26.982) + (3 × 32.065) + (12 × 15.999)
- = 53.964 + 96.195 + 191.988 = 342.147 克/摩尔
克与摩尔的相互转换
Moles = Mass (g) ÷ Molar Mass (g/mol)
Mass (g) = Moles × Molar Mass (g/mol)
示例: 50 克水中有多少摩尔?
- 摩尔 = 50 克 ÷ 18.015 克/摩尔 = 2.776 摩尔
示例: 0.5 mol 葡萄糖的质量是多少?
- 质量 = 0.5 摩尔 × 180.156 克/摩尔 = 90.078 克
需要记住的常见摩尔质量
| 化合物 | 公式 | 摩尔质量 |
|---|---|---|
| 水 | 水 | 18.015 |
| 二氧化碳 | 二氧化碳 | 44.009 |
| 葡萄糖 | C₆H₁2O₆ | 180.156 |
| 氯化钠 | 氯化钠 | 58.440 |
| 氨 | 氨₃ | 17.031 |
| 甲烷 | CH₄ | 16.043 |
| 乙醇 | C2H5OH | 46.068 |
| 氧气 | 氧气 | 31.998 |
为什么摩尔质量很重要
摩尔质量是化学计量中的关键转换——它将符号世界(具有摩尔比的化学方程式)与物理世界(你在天平上称重的东西)联系起来。每个产率计算、每个浓度测定以及每个限制试剂问题都需要它。