當量濃度計算機
由當量數與體積,或由克數、莫耳質量與 n 因子,計算溶液的當量濃度。也可在當量濃度與莫耳濃度之間換算,並附常見酸的 n 因子。
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當量濃度計算機
當量濃度計算機可求出化學溶液的當量濃度(N)——即每公升溶液中溶質的克當量數。您可以直接由當量與體積計算,也可利用莫耳質量與 n-factor 由化合物克數推導,或在當量濃度與莫耳濃度之間換算。動畫當量橋清楚顯示反應當量(N)如何透過 n-factor 與莫耳數(M)相連。
什麼是當量濃度?
當量濃度是一種濃度量度,等於溶於一公升溶液中溶質的當量數,單位為當量每公升(eq/L),簡寫為N。「當量」是能提供或與一莫耳反應單位反應的物質量——酸為一莫耳氫離子、鹼為一莫耳氫氧離子,或氧化還原反應中一莫耳電子。因此,當量濃度衡量的是反應容量,而不只是分子數量。
當量濃度公式
核心公式是將溶質當量數除以溶液體積(公升):
若從固體或液體的質量開始,先用當量重量將克數換算成當量:
當量濃度與莫耳濃度:當量橋
當量濃度與莫耳濃度描述的是同一溶液的兩個不同層次。莫耳濃度計算分子的莫耳數;當量濃度計算反應當量的莫耳數。兩者由 n-factor 相連:
例如,1 M 的硫酸溶液(H2SO4,n-factor = 2)為 2 N,因為每個分子可釋出兩個氫離子。當 n-factor 為 1 時——如 HCl、NaOH 或 NaCl——當量濃度與莫耳濃度在數值上相等。
什麼是 n-factor(當量因數)?
n-factor 是一莫耳物質所提供的當量數。如何判定取決於反應類型:
n因子取決於具體反應和終點。酸鹼預設未註明終點時按完全中和計算。磷酸請在下方選擇終點;第三步僅表示化學計量極限,不保證水溶液滴定中存在清晰終點。
| 物質類型 | n-factor 等於… | 例子 |
|---|---|---|
| 酸 | 可置換 H⁺ 離子數 | HCl = 1, H₂SO₄ = 2, H₃PO₄: n=1 → H₂PO₄⁻; n=2 → HPO₄²⁻; n=3 → PO₄³⁻ |
| 鹼 | 可置換 OH⁻ 離子數 | NaOH = 1, Ca(OH)₂ = 2, Al(OH)₃ = 3 |
| 鹽 | CO₃²⁻ + 2H⁺ → CO₂ + H₂O | Na₂CO₃: n=2 |
| 氧化還原劑 | 轉移的電子數 | KMnO₄ = 5(酸性)、Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O (n=6) |
常見試劑參考值
n因子取決於具體反應和終點。酸鹼預設未註明終點時按完全中和計算。磷酸請在下方選擇終點;第三步僅表示化學計量極限,不保證水溶液滴定中存在清晰終點。
| 化合物 | 莫耳質量(g/mol) | n-factor | 當量重量(g/eq) |
|---|---|---|---|
| 鹽酸,HCl | 36.46 | 1 | 36.46 |
| 硫酸,H₂SO₄ | 98.08 | 2 | 49.04 |
| 磷酸,H₃PO₄ | 97.99 | 1 → H₂PO₄⁻; 2 → HPO₄²⁻; 3 → PO₄³⁻ | 97.99; ≈49.00; ≈32.66 |
| 氫氧化鈉,NaOH | 40.00 | 1 | 40.00 |
| 氫氧化鈣,Ca(OH)₂ | 74.09 | 2 | 37.05 |
| 碳酸鈉,Na₂CO₃ | 105.99 | 2 | 53.00 |
| 過錳酸鉀,KMnO₄ | 158.03 | 5 | 31.61 |
當量濃度的應用
在等當點時酸與鹼的當量相等,因此可直接用 N₁V₁ = N₂V₂ 解出滴定結果。
氧化劑與還原劑以轉移的電子數比較,當量濃度會自動涵蓋這一點。
硬度與鹼度常以當量表示,因此當量濃度十分合適。
如 0.1 N NaOH 或 0.1 N HCl 等實驗室滴定液,常以當量濃度配製與標示。
如何使用本計算機
- 選擇計算方式: 挑選模式:由當量與體積、由化合物克數,或在莫耳濃度與當量濃度之間換算。
- 輸入數值: 輸入當量數(或質量與莫耳質量)、溶液體積,以及化合物的 n-factor。可使用預設晶片自動填入莫耳質量與 n-factor。 n因子取決於具體反應和終點。酸鹼預設未註明終點時按完全中和計算。磷酸請在下方選擇終點;第三步僅表示化學計量極限,不保證水溶液滴定中存在清晰終點。 每個數字最多10,000個字元、1,000位尾數,科學記號指數範圍為−1000到1000。
- 按計算: 點擊計算按鈕,求出當量濃度與對應的莫耳濃度。
- 檢視結果: 查看當量濃度,在當量橋上比較與莫耳濃度的關係,並跟隨逐步公式拆解。 僅為數值濃度區間,不能據此判斷酸鹼強弱、標準溶液適用性或試劑安全性。 顯示最多4位小數;小於0.0001或不小於1,000,000時使用4位有效數字。≈表示捨入值。條形寬度為近似,極小的正比例可能顯示為零寬度。
常見問題
化學中的當量濃度是什麼?
當量濃度(符號 N)是指溶於一公升溶液中的溶質克當量數,單位為當量每公升(eq/L)。與計算莫耳數的莫耳濃度不同,當量濃度計算的是反應當量,因此取決於該物質作為酸、鹼或氧化還原劑時的反應方式。
如何計算當量濃度?
當量濃度等於溶質當量數除以溶液體積(公升):N = 當量數 / 體積(L)。若從克數開始,先用質量除以當量重量求得當量,其中當量重量 = 莫耳質量 / n-factor。
當量濃度與莫耳濃度的關係是什麼?
當量濃度等於莫耳濃度乘以 n-factor:N = M × n。n-factor 是每個分子的反應單位數,例如酸中的可置換氫離子,或氧化還原反應中轉移的電子數。當 n-factor 為 1 時,當量濃度與莫耳濃度相等。
什麼是 n-factor(當量因數)?
n-factor 是每莫耳物質提供的當量數。 n因子取決於具體反應和終點。酸鹼預設未註明終點時按完全中和計算。磷酸請在下方選擇終點;第三步僅表示化學計量極限,不保證水溶液滴定中存在清晰終點。 MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O; n = 5.
什麼是當量重量?
當量重量是能提供或與一個當量反應的物質質量,等於莫耳質量除以 n-factor。例如硫酸的莫耳質量約為 98 g/mol、n-factor 為 2,因此其當量重量約為 49 g/eq。
何時該用當量濃度而不是莫耳濃度?
當量濃度在酸鹼滴定與氧化還原滴定中最有用,因為在等當點時兩種反應物的當量相等(N₁ × V₁ = N₂ × V₂)。莫耳濃度是較通用的濃度單位,在多數其他情境更受偏好,但當量濃度能讓反應容量計算更快。
其他資源
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由 miniwebtool 團隊製作。更新:2026年6月29日