摩尔的概念与计算方法

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  • 一、概念

    单位物质(eCU)的量的物质所具有的质量称为摩尔质量(molar mass),用符号M表示.当物质的质量以克为单位时,摩尔质量的单位为g/mol,在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量.对于某一纯净物来说,它的摩尔质量是固定不变的,而物质的质量则随着物质的量不同而发生变化.

    二、计算

    科学上把含有阿伏伽德罗常数(约6.02×10^23)个微粒的集体作为一个单位,叫摩尔[1] .摩尔是表示物质的量(符号是n)的单位,简称为摩,单位符号是mol. 物质的量是物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n.物质的量的单位为摩尔.1mol不同物质中所含的粒子数是相同的,但由于不同粒子的质量不同,1mol不同物质的质量也不同.

    国际单位制中计量物质的量的基本单位,简称摩,国际符号mol.1971年第十四届国际计量大会关于摩尔的定义有如下两段规定:“摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳—12的原子数目相等.”“在使用摩尔时应予以指明基本单元,它可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子,或是这些粒子的特定组合.”上两段话应该看做是一个整体.0.012kg碳—12核素所包含的碳原子数目就是阿伏加德罗常数(NA),实验测得的近似数值为NA=6.02×10^23.摩尔跟一般的单位不同,它有两个特点:

    ①它计量的对象是微观基本单元,如分子、离子等,而不能用于计量宏观物质.

    ②它以阿伏加德罗数为计量单位,是个批量,不是以个数来计量分子、原子等微粒的数量.也可以用于计量微观粒子的特定组合,例如,用摩尔计量硫酸的物质的量,即1mol硫酸含有6.02×10^23个硫酸分子.摩尔是化学上应用最广的计量单位,如用于化学反应方程式的计算,溶液中的计算,溶液的配制及其稀释,有关化学平衡的计算,气体摩尔体积及热化学中都离不开这个基本单位.

    摩尔质量是物质的质量除以物质的量,单位是克每摩尔,摩尔体积是物质的体积除以物质的量,单位是立方米每摩尔.过去常用的克原子量、克分子量、克分子体积应废除.

    摩尔质量、摩尔体积是物质的量的导出量,应用时必须指明基本单元,对于同一物质规定的基本单元不同,摩尔质量、摩尔体积就不同.

    摩尔质量 虽然阿伏加德罗常数是一个很大的数值,但用摩尔作为物质的量的单位使用起来却非常方便,它就像一座桥梁将微观粒子同宏观物质联系在一起.

    三、举例

    对于某一纯净物来说,它的摩尔质量是固定不变的,而物质的质量则随着物质的量不同而发生变化.例如, 1 mol O2的质量是32 g,2 mol O2的质量是64 g,但O2的摩尔质量并不会发生任何变化,还是32 g/mol.根据科学实验的精确测定,知道12g相对原子质量为12的碳中含有的碳原子数约6.02×10^23个(阿伏加德罗常数).