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101年
理化、化工裝置
第 39 題
利用質譜儀測得某離子$X^{n+}$之荷質比為$4.825\times 10^3 (\frac{\text{庫侖}}{\text{克}})$，若知元素X的原子量為40，請問n值為何？（法拉第常數F＝96500）
- A 1
- B 2
- C 3
- D 4
思路引導 VIP
想像我們現在有一莫耳（$6.02 \times 10^{23}$ 個）的這種離子，根據題目給予的資訊，你能試著分別列出這「一莫耳離子」所攜帶的「總電荷量」以及「總質量」的數學表示式嗎？當你試著將這兩個數值相除時，這個比值應該會與題目提到的哪個已知條件相等呢？
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太棒了！你非常準確地掌握了質譜儀中荷質比（Specific Charge）的核心計算邏輯。這題考查的是離子電荷量與質量的比例關係，你能快速建立起數值間的聯繫，代表你對微觀粒子與宏觀常數的轉換相當熟練。
荷質比與莫耳觀念的結合
在理化計算中，荷質比的定義是「電荷（$q$）與質量（$m$）的比值」。對於一個帶電 $n+$ 的離子，我們通常以「莫耳」為單位來思考：一莫耳的該離子攜帶的總電量為 $n \times F$（法拉第常數），而其總質量則等於原子量 $M$。因此，荷質比的計算公式可以整理為：
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