首页 -> 2006年第8期
《物质的量》一章需关注的五组关系
作者:张志银
一、物质的量与摩尔的关系
物质的量是以阿伏加德罗常数为计算单位,表示含有一定数目粒子的集体。物质的量和长度、时间、质量等物理量一样,是国际单位制中的7个基本物理量之一,它是一个物理量的整体名词,常用符号n表示。而摩尔是物质的量的基本单位,符号mol,就像长度这个物理量的基本单位是“米”一样。若某一粒子集体中所含的粒子的数是阿伏加德罗常数的多少倍,则该粒子集体中的物质的量就是多少摩尔。例如:某一粒子(C1-)集体中含有阿伏加德罗常数个微粒,则Cl-的物质的量为1mol,即n(Cl-)=1mol。
二、阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系
阿伏加德罗常数用NA表示,它是以0.012kg12C中所含原子数为标准的规定值,该常数是定义“摩尔”的标准,NA不是纯数,其单位是mol-1,根据实验测定,0.012kg 12C中含有6.02×1023个12C粒子,这个数值是阿伏加德罗常数的近似值,两者是有区别的。正如数学上的“π”与“3.14”一样。为了方便,常使用下式表达上述两者之间的关系:NA=6.02×1023mol-1。
三、摩尔质量与相对分子质量的关系
摩尔质量不属于基本物理量,它是由质量和物质的量两个基本物理量导出的。1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等,即单位物质的量的物质所具的质量叫摩尔质量,常用符号M表示。它是有量纲的物理量,国际单位kg·mol-1,习惯上常用g·mol-1表示。而相对原子(分子)质量是相对比值,是没有单位的物理量,当质量以“g”作单位时某物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子(分子)质量。
四、气体摩尔体积与阿伏加德罗定律的关系
阿伏加德罗定律的使用对象是气体物质,使用条件是“三同”,即同温、同压、同体积,得出的结论是分子数相同。气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例,其特殊点在于规定的气体物质的量为1mol,温度为0℃即273K,压强1atm即1.01×105pa,此时气体体积约为22.4L。如果用Vm表示气体摩尔体积,那么在标准状况(S·P·T)下,其表达式为Vm=22.4L/mol。
五、物质的量浓度与溶质的质量分数的关系
物质的量浓度是在1L溶液中所含溶液的物质的量,单位为摩尔每升(mol·L-1),其定义式为CB=nB/V(ag)。
溶液的质量分数是以100g溶液中含有的溶质质量表示溶液组成的方法。一般表示成百分数形式,其定义式为ωB=mBm(ag)。
物质的量浓度与溶液的质量分数之间的换算公式是:
物质的量浓度(mol·L-1)=
1000(mol·L-1)×密度(g·mol-1)×溶质的质量分数/溶质的摩尔质量(g·mol-1)
总之,认真领会上述关系,才能对概念深刻理解与准确掌握。只有这样,才能为今后的学习尤其是化学计算技能的形成打下坚实的基础。
(责任编辑 付一静)