笨蛋、人類和叛逆者的化學/摩爾概念/摩爾濃度

摩爾濃度

以下來自維基百科的幾句話應該是文字的基礎！

在化學中，摩爾濃度（也稱為摩爾濃度、物質濃度或物質濃度）是衡量溶液中溶質濃度或給定體積中任何分子、離子或原子物質濃度的指標。

定義 - 摩爾濃度或摩爾濃度最常用的單位是每升溶液的摩爾數。在更廣泛的應用中，它被定義為每單位溶液體積或每單位可用物種體積的溶質量，用小寫字母 c 表示。物質的摩爾數是其克數除以分子量。

用每升摩爾數或摩爾濃度來定義濃度是有用的，因為它定義了每升的分子數或離子數。因此，即使物質具有不同的分子量，所有溶解物質的摩爾濃度仍然相同。當濃度定義為每單位體積的重量（例如克/升）時，情況並非如此。

摩爾濃度概念的有用之處在於，一升一摩爾的酸會在一個分子中有一個質子，並且鹼在另一個分子中有一個氫氧根時，會中和一升一摩爾的鹼。如果酸是二元酸，例如硫酸，則只需要一半的酸溶液來中和一定體積的氫氧化鈉溶液。這簡化了化學反應中反應物質數量的計算。

單位

摩爾濃度的 SI 單位是 mol/m³。然而，大多數化學文獻傳統上使用 mol/dm³ 或 mol dm^-3，它與 mol/L 相同。這些傳統的單位通常用大寫字母 M（發音為“摩爾”）表示，有時前面加上 SI 字首，例如

mol/m³ = 10^-3 mol/dm³ = 10^-3 mol/L = 10^-3 M = 1 mM。

“毫摩爾”和“微摩爾”分別指 mM 和 μM（10^-3 mol/L 和 10^-6 mol/L）。

名稱	縮寫	濃度
毫摩爾	mM	10-3 摩爾
微摩爾	μM	10-6 摩爾
納摩爾	nM	10-9 摩爾
皮摩爾	pM	10-12 摩爾
飛摩爾	fM	10-15 摩爾
阿摩爾	aM	10-18 摩爾
仄摩爾	zM	10-21 摩爾
堯摩爾	yM	10-24 摩爾 （每 1.6 升 1 個分子）

示例

大多數蛋白質在諸如大腸桿菌之類的細菌中存在於 60 個或更少的複製中。細菌的體積為 10⁻¹⁵ L，這使得我們得到c = N/(N_A V) = 10⁻⁷ M = 100 nM。（這裡，nM 是“納摩爾”，即 10^-9 摩爾/升）。

考慮用 100 毫升水配製 2 摩爾的 NaCl 溶液。由於 NaCl 的摩爾質量為 58 克/摩爾，因此所需的總質量為 2*(58 克)*(100 毫升)/(1000 毫升) = 11.6 克。將它溶解在約 80 毫升水中，然後加水直至總體積達到 100 毫升。

相比之下，考慮將 11.6 克 NaCl 溶解在 100 毫升水中。水的密度約為 1 克/毫升，這意味著 NaCl 的最終質量濃度為 (11.6 克)/(11.6 克 + 100 克) = 10.4%。這種溶液的密度為 1.07 克/毫升，其體積為 (11.6 克 + 100 克)/(1.07 克/毫升) = 104.3 毫升。因此，溶液中 NaCl 的摩爾濃度為 (11.6 克)/(58 克/摩爾)/(104.3 毫升)*1000 = 1.92 摩爾。

在正常情況下，水的分子量為 18.0153，水的密度約為每升 1 千克（1000 克）。因此，純水中水的濃度為 55.5 摩爾。同樣，固態氫中的氫濃度為 88 克/升 / 分子量 2.016 = 43.7 摩爾，四氧化鋨中的四氧化鋨濃度為 5.1 千克/升 / 分子量 254.23 = 20.1 摩爾。

按摩爾濃度排序的血檢參考範圍。