内容正文:
课程06 物质的量
一、物质的量 摩尔质量
1.物质的量(n)
(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体,单位为mol。
(2)描述对象:微观粒子(如电子、质子、中子、分子、原子、离子等)或微观粒子的特定组合(如原子团、官能团等)。
2.阿伏加德罗常数(NA)
(1)概念:1 mol任何粒子所含的粒子数,通常用6.02×1023_mol-1表示。
(2)物质的量、微粒数(N)与阿伏加德罗常数的关系为n=。
3.摩尔质量(M)
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,单位:g/mol(或g·mol-1)。
(2)数值:当粒子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于该粒子的相对分子(原子)质量。
(3)物质的量、物质的质量与摩尔质量的关系为n=。
【方法技巧】求解气体摩尔质量“五”方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(2)根据一定质量(m)的物质中粒子数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。
(4)根据同温同压下气体的相对密度(D=):=D。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
二、气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.气体摩尔体积(Vm)
(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,单位为L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。
(2)特例:标准状况(0℃,101kPa)下,Vm约为22.4_L·mol-1。
(3)气体摩尔体积与物质的量、气体体积之间的关系为Vm=。
2.阿伏加德罗定律
(1)含义:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
(2)阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的物质的量与其体积成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比
T、V相同
=
同温、同体积下,气体的压强与其物质的量成正比
①阿伏加德罗定律所叙述的“任何气体”,既包括纯净气体,也包括混合气体。
②阿伏加德罗定律及其推论没有必要死记硬背,可由理想气体状态方程pV=nRT进行推导。
三、物质的量浓度
1.物质的量浓度(cB)
(1)概念:表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量。
(2)表达式:cB=;单位:mol·L-1或mol/L。
(3)相同浓度溶液中某些物理量之间的关系
现有两种溶液:①1 mol·L-1 KCl溶液、②1 mol·L-1 BaCl2溶液,请用“相同”或“不同”填写下表:
取不同体积的KCl溶液
取相同体积的两种溶液
c(溶质)
相同
相同
ρ(溶液)
相同
不同
n(溶质)
不同
相同
m(溶质)
不同
不同
2.溶质的质量分数
(1)概念:以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示,也可用小数表示。
(2)表达式:w(B)=×100%。
(3)与物质的量浓度的关系:c(B)=。
3.关于物质的量浓度计算的三大类型
(1)标准状况下气体溶质形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算
c=
(2)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式:c=(c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1,ρ为溶液密度,单位为g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g·mol-1)。
(3)溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算
①溶液稀释
a.溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
b.溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
c.溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(溶剂)(体积一般不守恒)。
②同种溶质的溶液混合:混合前后溶质的物质的量保持不变,即:c1V1+c2V2=c混V混。
四、一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管。
2.容量瓶的构造及使用
(1)构造及用途
(2)查漏操作
3.配制过程
以配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液为例。
(1)计算:需NaCl固体的质量为5.85 g。
(2)称量:根据计算结果,用托盘天平称量NaCl固体5.9 g。
(3)溶解:将称好的NaCl固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,并用玻璃棒搅拌。
(4)移液:待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流将溶液注入 100 mL容量瓶。
(5)洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液全部注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容:将蒸馏水注