物质的量
一、物质的量及相关概念
| 概念 | 符号及单位 | 含义 |
|---|---|---|
| 物质的量 | n, 单位为mol | 表示含有一定数目粒子的集合体的一个物理量 |
| 摩尔 | 符号mol | 是物质的量的单位 |
| 阿伏伽德罗常数 | NA，单位为 |
1摩尔任何粒子所含的粒子数 |
| 摩尔质量 | M，单位为 |
单位物质的量的物质所具有的质量 |
| 气体摩尔体积 |
|
单位物质的量的气体所占的体积 |
- 物质的量跟长度、时间、质量等一样是基本物理量。
- 国际规定：1摩尔粒子所含的粒子数与0.012kg12C所含的碳原子数相同，约为
。
- n = N(粒子数)/NA
- M = m(粒子集合体的质量)/n(粒子集合体的物质的量)
二、气体摩尔体积
影响体积的因素
粒子多少、粒子大小、粒子间距
固体、液体粒子的粒子间距相对于粒子直径可忽略，因此体积取决于粒子数目与粒子大小。
气体的粒子直径相对于粒子间距可忽略，因此体积取决于粒子数目与粒子间距，与粒子大小无关。
气体的粒子间距主要受温度和压强影响。
同温、同压下，任何气体的粒子间距相等。
气体摩尔体积
标准状况（0oC, 101KPa）下，任何气体的摩尔体积都约为22.4
标况下：Vm=V/n≈22.4
阿伏伽德罗定律及其推论
阿伏伽德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
n =
- n 物质的量
- N 粒子数
-
阿伏伽德罗常数
- m 粒子集合的质量
- M 粒子集合的摩尔质量
- V 气体的体积
-
气体的摩尔体积
理想气体状态方程：
- P: 压强
- V: 气体的体积
- n: 物质的量
- R: 理想气体状态常数
- T: 热力学温度，以K为单位，0oC对应273K
- M: 摩尔质量
-
: 气体的密度
阿伏伽德罗定律推论
- T、P相同:
- T、V相同:
- n、P相同:
- T、P相同:
混合气体平均摩尔质量计算
三、物质的量在化学实验中的应用
溶质的质量分数
固体的溶解度：一定温度下，某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时溶解的质量。
溶质的质量分数： 溶液中溶质质量与溶液质量之比。
物质的量浓度
单位体积溶液里所含溶质B的物质的量，称为溶质B的物质的量溶度。单位mol/L。
质量分数与物质的量浓度的换算：
: 溶液的密度, 单位g/mL。
M: 溶质的摩尔质量。
物质的量浓度的相关计算
- 溶液稀释
(混合前后溶质的物质的量不变)
(混合前后溶质的质量不变)
- 稀溶液混合
注意：上式仅在稀溶液，1mol/L以下溶液，混合时适用，此时近似等于
- 溶液混合质量分数通式
- 等质量混合
- 等体积混合
- 对于
的溶液（如氨水、乙醇），有：
- 对于
的溶液（多数溶液如硫酸），有：
- 对于
一定物质的量浓度溶液的配制
- 仪器
天平或量筒、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
注意根据配制要求选取合适规格的量筒、容量瓶、烧杯。 - 容量瓶
- 特点：细颈、梨形、平底的玻璃瓶，配有磨口的玻璃塞，颈部标有刻度线，瓶体标有容量和温度。
- 规格：50mL, 100mL, 250mL, 500mL，1000mL
- 使用前检漏：注水盖塞后倒立观察是否漏水，将瓶正立并旋塞
后再次倒立观察。
- 用途：只能用于溶液配制。不能溶解、不能加热、不能贮存。
- 配制过程
| 步骤 | 要点 |
|---|---|
| 计算 | m=nM=CVM, </br>或 |
| 称量（或量取） | 用天平称取固体溶质，用量筒量取浓溶液 |
| 溶解（或稀释） | 在烧杯中用蒸馏水溶剂，玻璃棒搅拌，冷却至室温 |
| 转移 | 转移到规格合适的容量瓶中 |
| 洗涤 | 洗涤烧杯及玻璃杯多次，将洗涤液也转入容量瓶中 |
| 定容 | 加水至刻度线下1~2厘米处，改用胶头滴管滴加直到凹液面最低点与刻度线相切 |
| 摇匀 | 上下颠倒摇匀，摇匀静置后若液面低于刻度线，不可再加水 |
| 装瓶、贴标签 | 容量瓶不能贮存溶液。配制好的溶液需转移到试剂瓶中，贴上标签注明名称、浓度、日期等 |
- 误差分析
原理：
原因：操作不当或读数不合理引起改变，从而
产生误差。
| 操作 | V | ||
|---|---|---|---|
| 向容量瓶中转移溶液时少量流出 | ↓ | = | ↓ |
| 天平上称量药品过程中药品回潮 | ↓ | = | ↓ |
| 未洗涤烧杯和玻璃棒 | ↓ | = | ↓ |
| 未冷却到室温即定容 | = | ↓ | 增大 |
| 定容时超过刻度线，用胶头滴管吸出 | ↓ | = | ↓ |
| 定容摇匀后，液面下降，又加水 | = | 增大 | ↓ |
| 读数时俯视刻度线 | = | ↓ | 增大 |
| 读数时仰视刻度线 | = | 增大 | ↓ |
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