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一、物质的量及其单位—摩尔
(表示物质所含微粒多少的物理量,也表示含有一定数目粒子的集合体。)
与质量、长度一样的物理量是国际单位制中的7个基本物理量之一。符号为n。单位为摩尔,符号为mol。
国际单位制(SI)的7个基本单位
物理量的符号
单位名称及符号
长度
l(L)
米(m)
时间
t
秒(s)
质量
m
千克(kg)
温度
T
开尔文(K)
发光强度
I(Iv)
坎德拉(cd)
电流
I
安培(A)
物质的量
n
摩尔(mol)
注意:①物质的量表示物质所含微粒的多少,这四个字是一个整体,不得简化或增添任何字,是一个专有名词。
②物质的量只能描述分子、原子、离子、中子、质子等微观粒子,不能描述宏观物质。
③用摩尔为单位表示某物质的物质的量时,必须指明物质微粒的名称、符号或化学式。如:1molH、
1molH+、1molH2,不能用“1mol氢”这样含糊无意义的表示,因为氢是元素名称,不是微粒名称,也不是微粒的符号或化学式。
④物质的量的数值可以是整数,也可以是小数。
:(1mol任何粒子的粒子数。)
(1)科学上规定为:。
解释为:,该物质的物质的量为1mol。
符号:NA单位:mol-1(不是纯数)数值:×1023
注意:×1023就是阿伏加德罗常数也不能认为1mol粒子=×1023个
(2)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数间的关系n=
(单位物质的量的物质的质量)符号M
符号M单位:g/mol或kg·mol-1数值:M=
摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的区别与联系
摩尔质量(M)
相对原子质量
相对分子质量
概念
①单位物质的量的物质所具有的质量;②单位是g/mol或kg/mol
①一个原子的质量与12C的1/12作比较,所得的比值;②单位:无
①化学式中各元素相对原子质量之和;②单位:无
单位
联系
1mol任何粒子的质量以克为单位时,摩尔质量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。
气体摩尔体积的适用范围是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体,。
(1)气体摩尔体积的数值与温度和压强有关
(2)·mol-1
(3)·mol-1,·mol-1。,它所处的状况不一定是标准状况,如气体在273℃和202kPa时,·mol-1。
、气体体积、气体摩尔体积之间的关系n=
附:标准状况下气体密度
(1)阿伏加德罗定律的内容:同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
①适用范围:任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
②“四同”定律:同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。即“三同定一同”。
(2)阿伏加德罗定律的推论:(PV=nRT)
①同温、同压:气体的体积与物质的量成正比
②同温、同压:气体的密度与摩尔质量成正比
③同温、同压、同体积:气体的质量与摩尔质量成正比
(1)根据标准状况下气体密度(ρ) M=ρ×
(2)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2) M1/M2=D
说明:气体的相对密度是指在同温同压下两种气体的密度之比即。
(3)混合气体平均摩尔质量:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%…
M1、M2、M3……分别表示混合气体中各组成成分的摩尔质量,a%、b%、c%……分别表示各组成成分所占混合气体的体积分数(即物质的量分数)。
(单位体积溶液里所含溶质的物质的量)
符号:C单位:mol/L数值:C=
注意:①从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变,但随溶液体积的变化溶质的物质的量不同。
②气体溶于一定体积的水中,溶液的体积不等于溶剂的体积而应根据溶液密度和溶液质量求算。
(1)溶液的稀释与混合
①稀释 溶质的质量不变c1V1=c2V2
[c1、c2和V1、V2分别表示稀释前后溶液的物质的量浓度和体积]
②混合(c1V1+c2V2=c混V混)
=V1+V2(两溶液浓度相同或差别较小或稀溶液混合)
==(两溶液浓度差别较大)
[c1、c2,ρ1、ρ2,V1、V2分别表示混合前同一溶质溶液的物质的量浓度、密度、体积,c混、ρ混、V混表示混合溶液的物质的量浓度、密度、体积]
(2)物质的量浓度c与溶质质量分数w的换算
c=
M:溶质的摩尔质量 ρ:溶液密度(g·mL-1)
(1)容量瓶使用注意事项
①按所配溶液的体积选择合适规格的容量瓶(50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL)
选择容量瓶必须指明规格,其规格应与所配溶液的体积相等。如果不等,应选择略大于此体积的容量瓶,如配制500mL1mol·L-1的NaCl溶液应选择500mL容量瓶,若需要480mL上述溶液,因无480mL容量瓶,也选择500mL容量瓶,配500mL溶液所需溶质的物质的量应按配制500mL溶液计算。
②容量瓶使用前一定要检验是否漏液
方法是:向容量瓶中注入少量水,塞紧玻璃塞,用手指按住瓶塞,另一只手按住瓶底倒转容量瓶,一段时间后观察瓶塞处是否有液体渗出,若无液体渗出,将其放正,把玻璃塞旋转180°,再倒转观察。
③不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释,容量瓶不能作反应器,不能加热,也不能久贮溶液。
④配制好的溶液应及时转移到试剂瓶中,并贴上标签
(2)配置步骤:①计算②称量(天平或量筒)③溶解(烧杯、玻璃棒、量筒)
④冷却⑤转移(玻璃棒、容量瓶)⑥洗涤
⑦定容(胶头滴管)⑧摇匀
(3)配制过程中的注意事项
①向容量瓶中注入液体时,应沿玻璃棒注入,以防液体溅至瓶外。
②不能在容量瓶中溶解溶质,溶液注入容量瓶前要恢复到室温。
③容量瓶上只有一个刻度线,读数时要使视线、容量瓶刻度线与溶液凹液面的最低点相切。
④如果加水定容时超过刻度线或转移液体时溶液洒到容量瓶外,均应重新配制。
⑤定容后再盖上容量瓶塞摇匀后出现液面低于刻度线,不能再加蒸馏水。
⑥称量NaOH等易潮解和强腐蚀性的药品,不能放在纸上称量,应放在小烧杯里称量。若稀释浓H2SO4,需在烧杯中加少量蒸馏水再缓缓加入浓H2SO4,并用玻璃棒搅拌。
(4)误差分析
能引起误差的一些操作
过程分析
对c
的影响
称量时间过长
m
V
减小
不变
偏低
用滤纸称NaOH
减小
不变
偏低
向容量瓶注液时少量流出
减小
不变
偏低
未洗烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏低
定容时,水加多后用滴管吸出
减少
不变
偏低
定容摇匀时液面下降再加水
不变
增大
偏低
定容时俯视读数(读刻度)
不变
减小
偏高
定容时仰视读刻度
不变
增大
偏低
定容误差的判断方法
定容的目标是容量瓶的容积,相关主要方法是以平视式、以容量瓶的刻度线为目标、观察液面与刻度的位置关系,标准是液面的最低点与刻度线齐平时,液体体积恰好等于容量瓶的容积。
(A)仰视式观察,溶液体积偏大。如图(a)
(B)俯视式观察,溶液体积偏小。如图(b)