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分子量是化學中的基本概念,它表示一個分子的平均質量。分子量等於構成該分子的所有原子的原子量總和。例如水分子由兩個氫原子和一個氧原子組成,我們可以通過查閱元素週期表得到氫的原子量約為1.008,氧的原子量約為15.999。
現在讓我們詳細計算水分子的分子量。首先查閱元素週期表,得到氫的原子量為1.008,氧的原子量為15.999。水分子的化學式是H₂O,表示有2個氫原子和1個氧原子。因此分子量等於2乘以1.008加上1乘以15.999,計算結果為18.015原子質量單位。
讓我們看看其他分子的分子量計算例子。甲烷分子CH₄由一個碳原子和四個氫原子組成,分子量為12.011加上4倍的1.008,等於16.043原子質量單位。二氧化碳分子CO₂由一個碳原子和兩個氧原子組成,分子量為12.011加上2倍的15.999,等於44.009原子質量單位。
分子量在化學中有廣泛的實際應用。首先是化學計量學計算,幫助我們確定反應物的用量和計算產物的產量。其次是溶液濃度的計算,包括莫耳濃度和質量百分濃度。例如,18克水的莫耳數等於18除以18.015,約等於0.999莫耳。此外,分子量也用於氣體定律的應用和氣體密度的計算。
總結一下,分子量是分子中所有原子的原子量總和,單位為原子質量單位或克每莫耳。計算分子量需要三個步驟:查閱元素週期表獲得原子量、確定分子組成、然後計算總和。我們學習了水分子18.015、甲烷16.043、二氧化碳44.009的分子量計算。分子量是化學計算和實驗設計中不可缺少的基礎工具。