🧪 摩爾濃度計算機

由溶質質量與溶液體積計算摩爾濃度（mol/L），或由目標濃度反推應秤取的溶質克數。

計算模式

溶質質量（g）

目標摩爾濃度（mol/L）

莫耳質量（g/mol）

溶液體積

這是什麼工具？

摩爾濃度（Molarity）是化學中最常用的濃度單位，定義為每公升溶液中溶解的溶質莫耳數，符號為 M，單位為 mol/L（常簡寫為 M，例如「0.5 M 溶液」）。一莫耳含有 6.022 × 10²³ 個粒子（亞佛加厥常數），因此 1 M 的溶液表示每公升溶液含有一莫耳的溶質粒子。基本公式為 M = n / V，其中 M 為摩爾濃度，n 為溶質莫耳數，V 為溶液體積（公升）。由於實驗室天平測量的是質量而非莫耳數，通常先由測得的質量換算莫耳數：n = 質量 (g) / 莫耳質量 (g/mol)。兩式合併即得到實用公式：M = 質量 / (莫耳質量 × V_公升)。本摩爾濃度計算機同時支援雙向運算——你可以輸入質量、莫耳質量與體積來求得濃度，也可以輸入目標濃度搭配莫耳質量與體積，反推需要秤取多少克固體。工具同時顯示莫耳數，在反推模式下則顯示所需的質量（克），給你配製已知濃度溶液所需的一切數據。理解摩爾濃度是使用 pH 計算機、緩衝液配製與連續稀釋（稀釋計算機）的基礎。若需要先求得化合物的分子量，分子量計算機可由化學式直接算出；對於涉及濃度隨時間變化的放射性衰變問題，半衰期計算機是自然的搭配。需要換算純液體質量與體積時，密度計算機也相當實用。

運作原理

本計算機有兩種模式。在「計算摩爾濃度」模式下，你輸入溶質質量（克）、化合物莫耳質量（g/mol）與溶液總體積；工具會自動將體積換算為公升，計算莫耳數 n = 質量 / 莫耳質量，再回傳濃度 M = n / V_公升。在「計算質量」模式下，你輸入目標濃度、莫耳質量與體積；工具反推方程式求得所需質量：質量 = M × 莫耳質量 × V_公升。單位切換讓你可以指定體積為毫升或公升，計算機會自動乘除 1000。下表列出普通化學實驗室常見的五種化合物莫耳質量： | 化合物 | 化學式 | 莫耳質量 (g/mol) | 常見用途 | |---|---|---|---| | 氯化鈉 | NaCl | 58.44 | 生理食鹽水、滴定 | | 硫酸 | H₂SO₄ | 98.08 | 鉛酸電池、pH 調整 | | 氫氧化鈉 | NaOH | 40.00 | 強鹼、皂化反應 | | 鹽酸 | HCl | 36.46 | 酸鹼滴定、pH 控制 | | 高錳酸鉀 | KMnO₄ | 158.03 | 氧化還原滴定、消毒 | 舉例來說，將 5.844 g 的 NaCl（莫耳質量 58.44 g/mol）溶於 500 mL 水中，n = 5.844 / 58.44 = 0.100 mol，M = 0.100 / 0.500 = 0.200 M。

使用方法

選擇計算模式——由質量算濃度，或由目標濃度反推質量。
輸入化合物的莫耳質量（g/mol），常見值請見參考表。
輸入溶液體積，並選擇 mL 或 L。
濃度模式下輸入溶質質量（克）；質量模式下輸入目標濃度。
按下計算按鈕，即可看到摩爾濃度、莫耳數及（質量模式下）所需克數。

常見問題

摩爾濃度（Molarity）和重量摩爾濃度（Molality）有什麼差別？

摩爾濃度（M）是每公升「溶液」中的溶質莫耳數，重量摩爾濃度（m）是每公斤「溶劑」中的溶質莫耳數。摩爾濃度會隨溫度變化（因為溶液體積會膨脹或收縮），重量摩爾濃度則不受溫度影響（因為基於溶劑質量）。例行實驗室工作以摩爾濃度較方便；精確熱力學測量則偏好重量摩爾濃度。

如何將毫升換算為公升來套用摩爾濃度公式？

公式 M = n / V 要求體積以公升表示。若體積以毫升給出，除以 1000 換算為公升（例如 250 mL = 0.250 L）。本計算機在選擇 mL 單位時會自動處理換算——內部先除以 1000 再套用公式。

可以用這台計算機計算硫酸等液態溶質嗎？

可以，但你必須知道莫耳質量，並輸入實際的「溶質質量」，而非量取的體積。濃酸的純溶質質量與溶液質量不同（因為含有水分），請參考試劑瓶上的純度標示。若只知道庫存溶液的體積與濃度，請改用稀釋計算機。

為什麼我算出的濃度與瓶身標示不同？

常見原因包括溫度差異（摩爾濃度基於體積，體積隨溫度變化）、舊庫存的水分蒸發、吸濕性固體吸收空氣中的水分，以及莫耳質量的捨入誤差。滴定級的溶液請務必以一級標準品標定，而非僅信計算得到的摩爾濃度。

含水結晶鹽應使用哪個莫耳質量？

請使用包含水分子的完整水合化學式莫耳質量。例如五水合硫酸銅 CuSO₄·5H₂O 的莫耳質量為 249.69 g/mol，而非無水鹽的 159.61 g/mol。輸入錯誤值是以結晶水合物配製溶液時最常見的錯誤來源。

1 M 溶液和 1 m 溶液一樣嗎？

不一樣。1 M 溶液每公升「溶液」含 1 莫耳，1 m（重量摩爾濃度）溶液每公斤「溶劑」含 1 莫耳。對稀薄水溶液而言兩者數值接近（因為 1 L 水約重 1 kg），但對濃溶液或密度不同的非水溶劑，兩者會明顯偏離。

這台計算機有考慮活度係數嗎？

沒有——本工具根據你輸入的質量回報名義（計量）摩爾濃度。在濃溶液或強電解質溶液中，由於離子配對與離子間作用力，有效（活性）濃度會低於名義濃度。若需要進行活度校正的 pH 計算，請在配製溶液後使用 pH 計算機。

免責聲明：本摩爾濃度計算機僅供教育與實驗室配製用途。分析級工作請務必以認證標準品驗證配製的溶液，處理強酸、強鹼或有毒化合物前請查閱所在機構的化學衛生計畫。

技巧與建議

配製溶液時，請先將溶質溶解在部分溶劑中，再以容量瓶定量至最終體積——直接將固體加入全量水中可能因熱脹冷縮導致濃度偏差。高精度需求請使用分析級試劑與校正過的天平；即使是微小的秤量誤差也會直接反映到濃度上。摩爾濃度會受溫度影響，因為溶液體積隨溫度變化，20 °C 配製的溶液在 30 °C 時濃度會略有不同——超高精度需求請改用重量摩爾濃度（molality）。易吸水的鹽類（如 NaOH）在空氣中會吸收水分，導致有效莫耳質量改變，秤量前請先烘乾或使用新開封試劑。進行酸鹼實驗時，可搭配 pH 計算機驗證配好的濃度是否得到預期的氫離子活度；需要由濃縮儲備液稀釋成工作液時，請使用稀釋計算機。