摩尔质量

从化学式中求原子量之和

摩尔质量是一摩尔物质的质量，以每摩尔克数（g/mol）表示，通过将其化学式中每个原子的标准原子量相加求得。 使用普通元素符号和数字输入化学式 — 下标用普通数字表示（H2O、C6H12O6），重复基团使用带尾随数字的括号（Ca(OH)2、Al2(SO4)3），水合物的水分子数前使用句点或居中点（CuSO4.5H2O）— 此计算器将使用当前的 IUPAC 标准原子量把每个原子的贡献相加。

计算公式

对于含有元素 $\vA{1}, \vA{2}, \ldots$ 原子的化学式，各自的数量为 $\vB{n_1}, \vB{n_2}, \ldots$：

$$\vC{\text{摩尔质量}} = \sum \vB{n_i} \times \vA{\text{原子量}_i}$$

每种元素自身的标准原子量 — 即其天然存在的原子中一摩尔的平均质量，考虑了同位素的相对丰度 — 来自当前的 IUPAC/CIAAW 标准原子量表（2021 年，含 2024 年修订），这是该数据的国际公认参考来源。

举例说明

水，H2O（2 个氢原子，1 个氧原子）的摩尔质量：

1. 查找每种元素的原子量：氢 $\vA{1.008}$ g/mol，氧 $\vA{15.999}$ g/mol。
2. 乘以每种元素的原子数：氢 $\vB{2} \times \vA{1.008} = 2.016$ g/mol， 氧 $\vB{1} \times \vA{15.999} = 15.999$ g/mol。
3. 将每种元素的贡献相加：$2.016 + 15.999 = \vC{18.015}$ g/mol。

五水硫酸铜，CuSO4·5H2O（一种水合物 — 无括号的硫酸根基团加上 5 个水分子）的摩尔质量：

1. 将无水硫酸铜（CuSO4）的各原子相加：铜 $63.546$ + 硫 $32.06$ + 4 个氧 $\vB{4} \times \vA{15.999} = 63.996$，合计 $\vC{159.602}$ g/mol。
2. 将 5 个水分子相加：$\vB{5} \times \vA{18.015} = 90.075$ g/mol。
3. 将两部分相加：$159.602 + 90.075 = \vC{249.677}$ g/mol — 与广泛发表的参考值 249.685 g/mol 相符（微小差异来自各元素简化原子量四舍五入到小数点后 3-4 位所致）。

需要考虑的关键因素

• 摩尔质量是质量与摩尔数之间的关键换算系数，摩尔正是化学家用来计数粒子的单位。 由于直接逐个计数原子或分子并不现实，化学家改用摩尔（一个固定的、极其庞大的粒子数目）来计数——摩尔质量正是让实验室以克为单位的测量值能够换算为化学反应所需摩尔数的桥梁，反之亦然。
• 大写字母总是标志着一个新元素符号的开始——化学式中大小写非常重要。 “Co” 表示钴（一种元素），而 “CO” 表示一氧化碳（碳加氧，两种元素）——大小写写错会改变实际被统计的是哪些原子。
• 标准原子量本身就是某元素天然同位素的平均值，而不是一个单一固定的数字。 由于大多数元素在自然界中以质量略有不同的同位素混合形式存在，标准原子量反映的是它们典型的相对丰度——这正是为什么原子量（如氯的 35.45）常常不是整数。
• 摩尔质量和分子量在数值上相同，只是单位不同。 分子量严格来说是一个无量纲比值（相对于碳-12质量的 1/12），而摩尔质量的单位是克每摩尔——实际使用中，由于两者数值相同，这两个术语常被互换使用。

常见错误

• 元素大小写写错。 化学式中的字母区分大小写——“Co”（钴）和”CO”（一氧化碳）统计的是完全不同的原子，因此该用大写的地方用了小写，可能会在不知不觉中改变实际统计的是哪种元素。
• 忘记括号基团后面的数字。 Ca(OH)2 表示一个钙加两个完整的氢氧根基团（2 个氧、2 个氢）——如果写成 Ca(OH) 而漏掉末尾的”2”，就会漏掉公式中一半的实际原子。
• 漏掉水合物水分子数前面的点。 CuSO4 和 CuSO4.5H2O 是质量差异很大的不同物质——只有当点（或居中点）和水分子数确实存在时，结晶水才会被计入。
• 以为周期表中的每种元素都受支持。 此计算器涵盖日常和课堂化学式中最常见的约 60 种元素——使用该范围之外元素的公式会显示明确的错误提示，而不是悄悄计算出错误结果。

需要了解的信息

• 一旦知道溶质的摩尔质量，是否需要求出溶液的浓度？摩尔浓度与稀释计算器 可以在克数、摩尔数和摩尔浓度之间转换。
• 是否在处理酸或碱的浓度，而不是固体化合物的化学式？pH值计算器 可以根据浓度计算 pH 值。
• 除了化学计算外，是否还需要三角函数、对数函数或其他通用数学运算？科学计算器 涵盖了这一更广泛的工具集。