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1、第二节化学计量在实验中的应用 要点精讲 一、物质的量的单位摩尔 (一)物质的量的单位摩尔 1. 定义: (1)物质的量:是国际单位制中的七个基本物理量之一,这种物理量是以阿伏加德罗常数为 计量单位表示物质微粒数多少的物理量。物质的量的符号为n。 (2)摩尔:摩尔是作为计量原子、离子、分子等微观粒子的“物质的量”的单位。摩尔简称 摩,符号为mol。 2摩尔基准的确定及阿伏加德罗常数 (1)摩尔基准的确定: 国际上统一规定以0.012kg 12C 中所含有的碳原子数约为 6.0210 23 个, 如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与0.012 kg 12C中所含有的碳原子数相同,我们就 说它为
2、 1mol 。 (2)阿伏加德罗常数:1mol 的任何微粒的个数都约为6.0210 23 个,这个近似值(6.0210 23mol-1)叫做阿伏加德罗常数,符号为 NA。 阿伏加德罗常数(NA)是一个十分庞大的数值,至今已经由实验测得相当精确的数值, 使用时通常取其近似值6.0210 23。 3物质的量(n) 、阿伏加德罗常数与粒子数(符号为N)之间存在着下述关系: (二)摩尔质量和气体摩尔体积 1摩尔质量 (1)定义: 1 摩尔任何物质所具有的质量叫做这种物质的摩尔质量,其数值上等于该物质的 相对原子质量或相对分子质量相等。摩尔质量的单位是:g/mol 或克 /摩,符号为M。 (2)物质的量
3、( n) 、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(M)之间存在如下关系: 2气体的摩尔体积 (1)影响物质体积的三个因素:A、微粒数的多少;B、微粒间的距离;C、微粒本身的大小。 相同物质的量(如1mol)的不同固态物质具有不同的体积。 相同物质的量(如1mol)的不同液态物质具有不同的体积。 在标准状况下,1mol 的任何气体所占的体积都约是22.4L。 (2)定义:单位物质的量气体所占的体积叫做气体摩尔体积。气体摩尔体积的常用单位有 L/mol 、m 3/mol 等,其符号为 Vm。 在标准状况( 273K、 1.01 105Pa)下,气体的摩尔体积约为 22.4L/mol 。 (3)物质的量
4、( n) 、气体摩尔体积(Vm)之间存在如下关系; ;(在标准状况下) (4)阿伏加德罗定律及应用 定义:在同温同压下,同体积的任何气体都含有相同数目的分子,这就是阿伏加德罗定律。 阿伏加德罗定律的应用 同温、同压下:V1/V2=n1/n2 同温、同压下:P1/P2=n1/n2 同温、同压下: 1/2=M1/M2同温、同压 m1/m2=M1/M2 同温、同压下,等质量的任何气体:V1/V2=M2/M1 附: ( 1)关于气体摩尔体积的计算: 气体的体积(标准状况下)V=22.4n(L) 气体的密度(标准状况下) = m/V = M(g/mol)/ 气体摩尔体积(22.4L/mol ) 气体 A
5、 对气体 B 的相对密度(同温、同压):D(相对密度 )= A/B=MA/MB (2)气体密度()和相对密度(D)的计算 标准状况: 非标准状况: 气体的相对密度: (3)求气体式量(相对分子质量)的几种方法 已知标准状况时气体密度: M=22.4。 已知非标准状况下气体温度、压强、密度: 已知两种气体的相对密度D:MA=DMB 。 混合气体的平均式量(n1、n2, 表示混合物中各组分的物质的量;V1、V2, 表示混合 物中各组分的体积;M1、M2表示混合物中各组分的式量。) 二、物质的量在化学实验中的应用 1物质的量浓度 (1)定义:以单位体积溶液里所含溶质B 的物质的量来表示溶液组成的物理
6、量,叫做溶质B 的物质的量浓度,物质的量浓度的符号为cB,常用单位为mol/L 或 mol/m 3。 (2)物质的量(n) 、物质的量浓度(cB) 、溶液的体积(V)之间的关系: (3)物质的量浓度(c)与溶质的质量分数(w)之间的换算关系: 。 2配制一定物质的量浓度的溶液 配制物质的量浓度溶液时,必须用容量瓶,要掌握容量瓶的使用方法。 配制物质的量浓度溶液步骤如下: (1)计算:计算配制的溶液所需溶质的质量(固体溶质)或体积(液体溶质、浓溶液); (2)称量(或量取) :用天平称量固体溶质(或用量筒量取液体体积); (3)溶解:把称好的溶质放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,搅拌; (4)转移:
7、待溶液静置到室温,倒入容量瓶中(配多少毫升的溶液选用多少毫升容量瓶); (5)洗涤:洗涤烧杯23 次,把每次洗涤的洗涤液一并倒入容量瓶中(洗液及原配溶液不能 超过所配溶液体积) ; (6)定容:往容量瓶中加水直至液面接近刻度线12 厘米处,改用胶头滴管加水到瓶颈刻度 地方,使溶液的凹面正好和刻度相平。把瓶塞盖好,反复摇匀。 3溶液的稀释和混合 (1)稀释:溶质在稀释前后其物质的量不变。 c1V1=c2V2( c1、 c2为稀释前后的摩尔浓度, V1、V2为稀释前后溶液的体积) (2)混合:不同浓度的溶液,溶质相同,其物质的量在混合前后不变。 c1V1+c2V2=c后c后(C后混合后溶液的物质的量浓度;V后混合后的溶液的体积) 注意: (1)区分物质的量和物质的质量:前者是衡量物质所含微粒数多少的一个物理量, 其单位是摩尔,有明确的物理含义,是一个专有名词,后者指的是物质的实际质量。 (2)区分摩尔质量与相对原子质量或式量。如水的式量是18,水的摩尔质量是18g/mol 。 (3)气体摩尔体积22.4L/mol 是适用于标准状况下的气体。
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