克每摩尔
要取 6.022·10²³ 个水分子，化学家并不去数。他只需称出 18.015 g。这个数就是摩尔质量：一摩尔物质有多少克。食盐是 58.44 g/mol，蔗糖是 342.3，血红蛋白约为 64 500。
摩尔质量是按分子式把各原子的质量加起来得到的。原子质量用质谱仪测定：磁铁按质量把离子分开，越重的离子弧线越平缓。SI 单位是 kg/mol，但实验室里写 g/mol。这样，这个数就等于以道尔顿为单位的分子质量。
| 记号 | g/mol · SI 单位 kg/mol |
| 定义 | M = m / n——物质的质量除以它的物质的量 |
| 参考值 | M(¹²C) = 12.000 000 012 6 g/mol · M_u = 1.000 000 001 05 g/mol |
| 引入 | 克原子量——十九世纪起 · kg/mol——自摩尔纳入 SI 起，1971 年 |
| 标准 | ISO 80000-9 · IUPAC Green Book · CIAAW 2021 |
| 典型值 | 18.015 g/mol——水 · 180.16——葡萄糖 · 64 500——血红蛋白 |
01 · 定义
一摩尔的质量
取一种物质，用它的质量除以以摩尔计的物质的量，就得到摩尔质量 M。纯净物的摩尔质量是恒定的。9 g 水是 0.5 mol，36 g 是 2 mol，比值始终是 18.015 g/mol。
摩尔质量按分子式计算。每种元素的原子质量取自 IUPAC 的表，乘以原子个数，再全部相加。原子质量是天然同位素混合物的平均值，所以氯是 35.45，而不是整数。
搭一个分子，称一摩尔
小球是分子中的原子，大小随原子质量增大。下面的色条把同一质量分成几段：每种元素占摩尔质量的多少。黑色是碳，蓝色是氢，绿色是氮，品红色是氧，灰色是氯。
什么飞进了质谱仪
每个格子里是实验中一种物质的键线式。拐角和线端是碳原子，碳上的氢不画出，双线表示双键。氮用绿色标出，氧用品红色。式子下方的绿色数字是摩尔质量，单位 g/mol。中间是咖啡因：一个蓝色火花沿着它的环奔跑。
磁铁按质量分开离子
中间是质谱仪的剖面。物质的蒸气进入离子源，炽热的灯丝从分子中打出电子，电压 U 使离子加速。离子在磁场 B 中沿半径 r = √(2mU/e) / B 的弧线飞行：越重，弧线越平缓。蓝色虚线是不同质量的离子束，亮度表示这种分子在自然界中的占比。图中离子束的分散放大了 8 倍，否则相邻的质量会并成一条弧线。只有半径恰好为 200 mm 的离子束能进入收集器狭缝，收集器随即亮起品红色。磁场缓慢变化，右边的屏幕用品红色线记录下谱图，蓝色竖线是此刻位于狭缝处的质量。屏幕下方是天平：上面放着恰好一摩尔的物质。左边的控制台显示摩尔质量和仪器模式。点击质谱仪，磁场就调到最高峰；点击天平，就放上一摩尔。如果 20 s 内不做任何操作，实验会自动进行。
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02 · 换算
| {n} | {v} | {note} |
道尔顿和 g/mol 给出相同的数，但它们是不同的量。道尔顿是一个分子的质量，g/mol 是一摩尔的质量。2019 年以后，这两个数不再严格相等：按 CODATA 2022，它们相差 1.05·10⁻⁹，远远超出任何天平的分辨能力。
工程数据表中会用到 kg/kmol 和 lb/lb-mol。它们的数值与 g/mol 相同：千摩尔是摩尔的一千倍，千克也是克的一千倍。一磅摩尔等于 453.59 mol。
03 · 数量级
04 · 测量仪器
05 · 书写规则
06 · 相邻单位
07 · 历史部分
元素的原子质量取决于样品取自何处。海水中的氢和天然气中的氢含氘的比例不同。因此 CIAAW 给出氢的区间 1.007 84–1.008 11，计算时取约定值 1.008。正因如此，水的摩尔质量只精确到第五位数字。
这个标度本身以碳-12 为基础。2019 年以前，按定义 M(¹²C) 恰好是 12 g/mol。自从摩尔改由阿伏伽德罗常数定义，这个值就需要测量了：按 CODATA 2022，它是 12.000 000 012 6 g/mol，不确定度为 3.7·10⁻⁹ g/mol。化学家察觉不到这个差别。
一滴酸改变果汁的颜色，盐给火焰染色，水被轻敲一下就结冰。下面是 Simetrium 的全部页面，按学科和字母顺序排列。
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