笨蛋、人类和叛逆者的化学/摩尔概念/摩尔浓度
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- 在化学中，摩尔浓度（也称为摩尔浓度、物质浓度或物质浓度）是衡量溶液中溶质浓度或给定体积中任何分子、离子或原子物质浓度的指标。
- 定义 - 摩尔浓度或摩尔浓度最常用的单位是每升溶液的摩尔数。在更广泛的应用中，它被定义为每单位溶液体积或每单位可用物种体积的溶质量，用小写字母 c 表示。物质的摩尔数是其克数除以分子量。
- 用每升摩尔数或摩尔浓度来定义浓度是有用的，因为它定义了每升的分子数或离子数。因此，即使物质具有不同的分子量，所有溶解物质的摩尔浓度仍然相同。当浓度定义为每单位体积的重量（例如克/升）时，情况并非如此。
摩尔浓度概念的有用之处在于，一升一摩尔的酸会在一个分子中有一个质子，并且碱在另一个分子中有一个氢氧根时，会中和一升一摩尔的碱。如果酸是二元酸，例如硫酸，则只需要一半的酸溶液来中和一定体积的氢氧化钠溶液。这简化了化学反应中反应物质数量的计算。
摩尔浓度的 SI 单位是 mol/m3。然而，大多数化学文献传统上使用 mol/dm3 或 mol dm-3，它与 mol/L 相同。这些传统的单位通常用大写字母 M（发音为“摩尔”）表示，有时前面加上 SI 前缀，例如
- mol/m3 = 10-3 mol/dm3 = 10-3 mol/L = 10-3 M = 1 mM。
“毫摩尔”和“微摩尔”分别指 mM 和 μM（10-3 mol/L 和 10-6 mol/L）。
| 名称 | 缩写 | 浓度 |
|---|---|---|
| 毫摩尔 | mM | 10-3 摩尔 |
| 微摩尔 | μM | 10-6 摩尔 |
| 纳摩尔 | nM | 10-9 摩尔 |
| 皮摩尔 | pM | 10-12 摩尔 |
| 飞摩尔 | fM | 10-15 摩尔 |
| 阿摩尔 | aM | 10-18 摩尔 |
| 仄摩尔 | zM | 10-21 摩尔 |
| 尧摩尔 | yM[1] | 10-24 摩尔 （每 1.6 升 1 个分子） |
大多数蛋白质在诸如大肠杆菌之类的细菌中存在于 60 个或更少的拷贝中。细菌的体积为 10−15 L，这使得我们得到c = N/(NA V) = 10−7 M = 100 nM。（这里，nM 是“纳摩尔”，即 10-9 摩尔/升）。
考虑用 100 毫升水配制 2 摩尔的 NaCl 溶液。由于 NaCl 的摩尔质量为 58 克/摩尔，因此所需的总质量为 2*(58 克)*(100 毫升)/(1000 毫升) = 11.6 克。将它溶解在约 80 毫升水中，然后加水直至总体积达到 100 毫升。
相比之下，考虑将 11.6 克 NaCl 溶解在 100 毫升水中。水的密度约为 1 克/毫升，这意味着 NaCl 的最终质量浓度为 (11.6 克)/(11.6 克 + 100 克) = 10.4%。这种溶液的密度为 1.07 克/毫升，其体积为 (11.6 克 + 100 克)/(1.07 克/毫升) = 104.3 毫升。因此，溶液中 NaCl 的摩尔浓度为 (11.6 克)/(58 克/摩尔)/(104.3 毫升)*1000 = 1.92 摩尔。
在正常情况下，水的分子量为 18.0153，水的密度约为每升 1 千克（1000 克）。因此，纯水中水的浓度为 55.5 摩尔。同样，固态氢中的氢浓度为 88 克/升 / 分子量 2.016 = 43.7 摩尔，四氧化锇中的四氧化锇浓度为 5.1 千克/升 / 分子量 254.23 = 20.1 摩尔。
- ↑ David Bradley. "你能低到什么程度？从 Y 到 Y".