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摩爾、原子量、分子量及式量的定義


實(shí)驗(yàn)室k / 2018-07-24

摩爾
    摩爾定義為一個(gè)體系的物質(zhì)的量。如果該體系所含物質(zhì)的基本單元的數(shù)目與0.012千克碳-12(即12C)的原子數(shù)目相等時(shí),叫做1摩爾。根據(jù)確定的實(shí)驗(yàn)工作,已知0.012千克12C中含有6.022×1023個(gè)12C原子,這個(gè)數(shù)目叫做亞佛加德羅數(shù)。因此,摩爾又可定義為專定單位的亞佛加德羅數(shù)。如果一個(gè)體系所含物質(zhì)的基本單元的數(shù)目為6.022×1023個(gè)時(shí),叫做1摩爾。上面所所指的基本單元可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子,或是這些粒子的特定組合。

摩爾、原子量、分子量及式量的定義


原子量
    元素的原子是非常小的、用肉眼看不見(jiàn)的顆粒。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,一個(gè)氫的原子的平均質(zhì)量只有1.68×10-24克,一個(gè)氧原子的平均質(zhì)量只有2.67×10-23克。如果用克來(lái)做原子的質(zhì)量單位,運(yùn)算起來(lái)是很不方便的。為此,國(guó)際原子量委員會(huì)選定碳的的一種同位素12C的原子質(zhì)量作為標(biāo)準(zhǔn),把把元素的原子量定義為該元素1摩爾質(zhì)量對(duì)12C1摩爾質(zhì)量1/12的比值。根據(jù)這個(gè)定義,原子量只是一個(gè)相對(duì)比值,是沒(méi)有單位的數(shù)量。
    根據(jù)上述摩爾和原子量的定定義,我們可以知道,12克12C(即1摩爾12C的質(zhì)量)含有6.022×1023個(gè)12C原子,那么,任何元素的原子量以克為單位時(shí),一定也含有6.022×1023個(gè)原子。因此,1摩爾任何元素的原子的質(zhì)量應(yīng)等于該元素的原子量以克為單位,這份質(zhì)量叫做該原子的摩爾質(zhì)量。例如,氫原子的摩爾質(zhì)量為1.0079克,氧原子的摩爾質(zhì)量為15.9994克。

 

分子量
    分子不論是單質(zhì)分子還是化合物分子,都都是由相關(guān)元素的原子組成的。既然原子的質(zhì)量是由原子量來(lái)衡量,那么分子的質(zhì)量當(dāng)然也應(yīng)選用同樣的標(biāo)準(zhǔn),也就是說(shuō),分子量等于分子中所含各原子的原子量總和。
    同樣可以推理理,既然1摩爾任何元素的原子的質(zhì)量等于該元素原子量以克為單位,那么1摩爾任何分子的質(zhì)量也應(yīng)等于該物質(zhì)的分子量以克為單位。這份質(zhì)量叫做該分子的摩爾質(zhì)量。例如,H2的摩爾質(zhì)量為2.0158克,O2的摩爾質(zhì)量為31.9988克。


式量
    當(dāng)一種物質(zhì)不以各別的分子存在時(shí),或是當(dāng)懷疑關(guān)系到它特有的聚合程度時(shí),可以使用術(shù)語(yǔ)式量。例如離子型化合物NaCl,NaOH,CuSO4等,無(wú)論是晶體狀態(tài)或在溶液中都不含有獨(dú)立的電中性分子,因此習(xí)慣上用式量表示這些物質(zhì)的總組成。所以NaCl=58.5不是食鹽的分子量,而只能稱為食鹽的式量。對(duì)于只能有化學(xué)式的化合物而言,摩爾的概念也一樣能夠應(yīng)用??梢园咽雏}的化學(xué)式(或簡(jiǎn)式)NaCl作為一個(gè)基本單元,1摩爾NaCl就是6.022×1023個(gè)Na+和6.022×1023個(gè)Cl-的組合體,摩爾質(zhì)量等于58.5克/摩爾。


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