百分組成計算器

重點速覽：百分組成（percent composition，或稱質量百分組成、元素質量百分比）描述一個化合物中「某元素佔全體質量的百分比」，是化學式與定比定律的直接體現。它的公式是 element% =（該元素在一摩爾化合物中的總質量 ÷ 化合物的摩爾質量）× 100%。要正確使用，需先理解兩個量：分子是「某元素在一摩爾化合物裡的總質量」，等於該元素的原子量乘以它在化學式中出現的原子個數；分母是「化合物的摩爾質量」，即化學式中所有原子的原子量依個數加總。因為任何一個純化合物的化學式是固定的（定比定律：化合物中各元素的質量比恆定），所以百分組成與樣品多少無關，是該化合物的固有特徵。以最經典的水 H₂O 為例：氫的原子量約 1.008、氧約 16.00，摩爾質量 M = 2×1.008 + 16.00 = 18.02 g/mol。其中氧的總質量為 16.00，故 O% = 16.00 / 18.02 × 100% ≈ 88.8%；氫的總質量為 2×1.008 = 2.016，故 H% = 2.016 / 18.02 × 100% ≈ 11.2%。可見各元素百分組成之和應為 100%（受四捨五入影響略有出入）。再看二氧化碳 CO₂（M = 44.01）：C% = 12.01/44.01 ≈ 27.3%，O% = 32.00/44.01 ≈ 72.7%。本計算器讓你直接輸入「元素在化合物中的總質量」與「化合物摩爾質量」求出百分比；計算元素質量時務必把原子個數算進去（如 O₂ 或 H₂O 中若有多個同種原子）。百分組成的用途很廣：第一，驗證與推導化學式——由實驗測得各元素的百分組成，可反推出實驗式（empirical formula）：把各元素百分比當作 100 g 樣品中的克數，除以各自原子量得摩爾比，再化為最簡整數比。第二，評估肥料、礦物、藥物等的有效成分含量，例如氮肥常標示含氮百分比（N%）以比較肥效。第三，計算純度、換算成分含量、估算資源品位（如礦石中金屬的百分含量）。使用時要注意：第一，元素質量與化合物摩爾質量要用同一套原子量（一般查週期表的標準原子量）。第二，若元素在分子中出現多次，元素質量要乘上原子個數，這是最常見的錯誤來源。第三，含結晶水的化合物（如 CuSO₄·5H₂O）計算摩爾質量與各元素質量時要把結晶水計入。第四，百分組成理論上介於 0～100%，若輸入使分子大於分母（元素質量 > 化合物摩爾質量）代表數據有誤，本計算器會把結果夾至 100% 並提示檢查。總之，百分組成把化合物的『定比』特性量化為易懂的百分比，是連結化學式、實驗數據與實際含量的重要工具。