有一種物理量叫做物質(zhì)的量,表示含有一定數(shù)目粒子的集合體,符號(hào)為n。物質(zhì)的量單位為摩爾(mol),科學(xué)上把含有阿伏伽德羅常數(shù)(約6.02×10??)個(gè)粒子的集體作為一個(gè)單位,叫摩爾。1mol不同物質(zhì)中所含的粒子數(shù)是相同的,都是阿伏伽德羅常數(shù)個(gè),但由于不同粒子的質(zhì)量不同,1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量也不同。
單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量稱為摩爾質(zhì)量,也就是一摩爾的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,用符號(hào)M表示。摩爾質(zhì)量的單位為g/mol,在數(shù)上等于該物質(zhì)的原子質(zhì)量或分子質(zhì)量。對(duì)于某一化合物來(lái)說(shuō),它的摩爾質(zhì)量是固定不變的。而物質(zhì)的質(zhì)量則隨著物質(zhì)的量不同而發(fā)生變化。
摩爾質(zhì)量是物質(zhì)的質(zhì)量除以物質(zhì)的量,單位是克每摩爾。單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積,相同氣體摩爾體積的氣體其含有的粒子數(shù)也相同。氣體摩爾體積不是固定不變的,它決定于氣體所處的溫度和壓強(qiáng)如在25度101千帕?xí)r氣體摩爾體積為24.5升/摩爾,在外界條件相同的情況下,氣體的摩爾體積相同。
摩爾體積 =V÷n
V為物質(zhì)體積(單位:L);n為物質(zhì)的量(單位:mol)氣體摩爾體積
摩爾質(zhì)量、摩爾體積是物質(zhì)的量的導(dǎo)出量,應(yīng)用時(shí)必須指明基本單元,雖然阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)很大的數(shù)值,但用摩爾作為物質(zhì)的量的單位使用起來(lái)卻非常方便,它就像一座橋梁將微觀粒子同宏觀物質(zhì)聯(lián)系在一起。對(duì)于同一物質(zhì)規(guī)定的基本單元不同,摩爾質(zhì)量、摩爾體積就不同。
如果物質(zhì)是由原子組成的,那么這種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量就是6.022×10¨個(gè)原子的質(zhì)量,在數(shù)值上就等予這種元素的原子量,單位為克/摩爾。
如果物質(zhì)是由分子組成的,那末這種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量就是6.022×10¨個(gè)分子的質(zhì)量,在數(shù)值上就等于該物質(zhì)的分子量,單位為克/摩爾(相當(dāng)子克分子量的概念。本書(shū)中摩爾質(zhì)量、克分子量的概念均有使用)。
例如:
1摩爾H2O的質(zhì)量為18克,即18克/摩爾。
1摩爾Fe的質(zhì)量為55.85克,即55.85克/摩爾。
1摩爾H2SO4的質(zhì)量為98克,即98克/摩爾。
因此在一定量的物質(zhì)中所含有幾個(gè)摩爾即摩爾數(shù),可以用下式計(jì)算:
摩爾數(shù)=物質(zhì)的質(zhì)量(克)/ 該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量(克/摩爾)
或,物質(zhì)的質(zhì)量(克)=摩爾數(shù)×摩爾質(zhì)量(克/摩爾)。
摩爾數(shù)可以是整數(shù),也可以不是整數(shù)。
物質(zhì)的當(dāng)量以克作單位,稱為該物質(zhì)的克當(dāng)量。物質(zhì)的質(zhì)量與克當(dāng)量、克當(dāng)量數(shù)之間有如下的關(guān)系:
物質(zhì)的克當(dāng)量數(shù)=物質(zhì)的質(zhì)量(克) 該物質(zhì)的克當(dāng)量
濃度是溶液中溶劑和溶質(zhì)的相對(duì)含量。摩爾濃度(物質(zhì)的量濃度)是一種常用的溶液濃度的表示方法。物質(zhì)的量濃度定義為溶液中溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以混合物的體積,簡(jiǎn)稱濃度,用符號(hào)c(B)表示,即:
c(B) = n(B)/ V
其中,Cb代表溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,n代表溶質(zhì)的物質(zhì)的量,V代表溶液的體積,如果沒(méi)有做特別說(shuō)明的話,那么認(rèn)為:溶劑為水。物質(zhì)的量的SI單位為mol·m?3,常用單位為mol·dm?3或mol·L?1
氫 氣 H2 2 氨 氣 NH3 17 氮 氣 N2 28 氧 氣 O2 32
一氧化碳 CO 28 二氧化碳 CO2 44 一氧化硫 SO 48 二氧化硫 SO2 64 三氧化硫 SO3 80 二氧化錳 MnO2 87 二氧化硅 SiO2 60 一氧化氮 NO 30 二氧化氮 NO2 46 三氧化鎢 WO3 232 二硫化碳 CS2 76 二硫化亞鐵 FeS2 120 五氧化二磷 P2O5 142 氧化鐵 Fe2O3 160 氧化亞鐵 FeO 82 四氧化三鐵 Fe3O4 232 氧化銅 CuO 80 氧化亞銅 Cu2O 144 氧化鈉 Na2O 62 氧化鎂 MgO 40 氧化鈣 CaO 56 氧化鋁 Al2O3 102 氧化汞 HgO 217 氧化銀 Ag2O 232 氧化鉛 PbO 223 氧化鋅 ZnO 81 過(guò)氧化氫 H2O2 34 氯 氣 Cl2 71 氯化鉀 KCl 74.5 氯化鈉 NaCl 58.5 氯化鎂 MgCl2 95 氯化鈣 CaCl2 111 氯化銅 CuCl2 135 氯化鋅 ZnCl2 136 氯化鋇 BaCl2 208 氯化鋁 AlCl3 133.5 氯化鐵 FeCl3 162.5 氯化亞鐵 FeCl2 127 氯化銀 AgCl 143.5 氯化氫 HCl 36.5