亞佛加厥常數計算器
使用精確的亞佛加厥常數,換算莫耳數、指定粒子數與樣品質量。
莫耳與粒子換算
選擇換算方式並輸入已知量,計算原子、分子、離子、化學式單位的數量或莫耳數。
關於亞佛加厥常數
亞佛加厥常數將原子與分子的微觀世界,連結到實驗室中可秤重、可量測的巨觀數量。一莫耳恰好包含6.02214076 × 10^23個指定基本單元。這些單元可以是原子、分子、離子、電子或化學式單位,因此完整的化學答案應明確指出計數對象。自2019年國際單位制修訂後,亞佛加厥常數是精確定義值,而非量測近似值。
將莫耳數換算成粒子數時,以莫耳表示的物質量乘以亞佛加厥常數。反向換算則以粒子數除以該常數。這些運算是因次分析的關係:正向換算時,莫耳與每莫耳粒子數中的莫耳相消;反向換算時,粒子單位相消。即使是少量實驗室樣品,粒子數通常也很龐大,因此計算器以科學記號顯示結果。
質量換算需要再加入一項關係。將以克表示的樣品質量除以以克每莫耳表示的莫耳質量,求得莫耳數,再乘以亞佛加厥常數得到粒子數。莫耳質量在數值上與原子質量或分子質量相關,但單位與意義不同。分子質量以統一原子質量單位描述單一分子;莫耳質量則以克每莫耳描述一莫耳這些分子。對化合物而言,需加總化學式中每個原子的原子質量。
請留意化學式所指的計數單元。一莫耳氧氣分子包含一莫耳氧分子,卻包含兩莫耳氧原子。一莫耳氯化鈉包含一莫耳化學式單位、一莫耳鈉離子及一莫耳氯離子。若題目詢問離子總數,應先算出化學式單位數量,再套用化學計量下標。計算器可執行數值換算,但無法只憑數字推斷這些化學意義。
這項換算是化學計量、溶液配製、氣體計算、電化學與分析化學的基礎,讓化學工作者能將平衡方程式的係數轉為可量測的數量。保留實測質量或物質量所支持的有效數字,使用符合題目精確度需求的莫耳質量,並註明最終粒子種類,才能讓結果既數值可靠,又具有清楚的化學意義。
亞佛加厥換算範例
| 已知量 | 換算後的量 | 方法 |
|---|---|---|
| 2 mol水分子 | 1.204428 × 10^24個分子 | 將2乘以亞佛加厥常數。 |
| 3.01107038 × 10^23個原子 | 0.5 mol | 將粒子數除以亞佛加厥常數。 |
| 18.015 g水;莫耳質量18.015 g/mol | 6.022141 × 10^23個分子 | 此質量對應一莫耳,因此數量等於亞佛加厥數。 |
如何使用亞佛加厥計算器
- 選擇要換算莫耳數、粒子數或樣品質量。
- 依輸入欄位旁顯示的單位輸入已知量。
- 進行質量換算時,以克每莫耳輸入化合物的莫耳質量。
- 點選「計算」,並在結果標明正確的粒子種類。
亞佛加厥常數常見問題
亞佛加厥常數的精確值是多少?
亞佛加厥常數精確為每莫耳6.02214076 × 10^23。它定義了一莫耳所包含的指定單元數量。
亞佛加厥數與莫耳是同一回事嗎?
不是。莫耳是物質量的國際單位制單位;亞佛加厥數則是一莫耳中單元數量的數值。
什麼可以算作粒子?
依物質與題目而定,粒子可指原子、分子、離子、電子或化學式單位。最終答案務必註明計數對象。
如何直接將克換算為粒子數?
先將以克表示的質量除以莫耳質量,求出莫耳數,再將莫耳數乘以亞佛加厥常數。
為什麼粒子數以科學記號顯示?
巨觀樣品含有極大量的微觀單元。科學記號可讓數值更容易閱讀,也更容易辨識有效數字。