1 物质的量
概念:表示含有一定数目粒子的集合体。
符号及单位:符号为 $n$,单位为摩尔,符号为 $mol$。
计量对象:微观粒子。
2 阿伏伽德罗常数
定义:$1$ $mol$ 粒子集合体所含的粒子数约为 $6.02 \times 10^{23}$ ,$1$ $mol$ 任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数,符号为 $N_A$,通常用 $6.02 \times 10^{23} mol^{-1}$ 表示。
$n = \frac{N}{N_A}$
3 摩尔质量
定义:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为 $M$,单位为 $g/mol$。
当摩尔质量以 $g/mol$ 为单位时,在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量
$n = \frac{m}{M}$
4 气体摩尔体积
定义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为 $V_m$ ,$V_m = \frac{v}{n}$ ;单位为 $L/mol $ 。
气体摩尔体积与气体所处的温度与压强有关。
在标况下,气体的摩尔体积约为 $22.4L/mol$ ,$1$ $mol$ 任何气体所占据的体积都为 $22.4L$ 。
需要注意的几点:
4.2 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。
4.2.2 阿伏伽德罗定律的推论
该定律的一些推论:
- 同温同压时,体积之比等于物质的量之比等于分子数之比。
- 同温同体积时,压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比。
- 同温同压时,密度之比等于摩尔质量之比等于相对分子质量之比。
- 同温同压下同体积时,质量与摩尔质量成正比。
4.2.3 理想气体状态方程
$$
PV = nRT
$$
其中 $R$ 是一个常数,$T$ 代表温度, $n$ 代表物质的量,$P$ 代指压强,$V$ 代表体积。
该方程可以推导一些比例关系,也可以推出 4.2.2 中的推论。
该方程还有一个变形:
$$
PM= \rho RT
$$
$\rho$ 代表密度,$M$ 代表摩尔质量,其余字母的表示同上。
推导:$PV=nRT \Rightarrow PV=\frac{m}{M }RT \Rightarrow PM = \frac{m}{v} RT \Rightarrow \rho RT$
$\mathrm{{\Large Example1} } $
问题描述
同温同压下,等质量的 $CH_4、CO_2、O_2、SO_2$ ,将他们的体积从小到大排列,$CH_4$ 位于第几个?
分析与解答
将 $PM=nRT$ 带入该题目,$V=n=\frac{m}{M}$ ,易得答案为 $4$。
5 物质的量浓度
定义:单位提及溶液里所含溶质 $B$ 的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质 B 的物质的量浓度
表达式: $c_B = \frac{n_B}{V_{液}}$
单位: $mol/L$
注意:
- 溶液的体积和水的体积不相同。
- 不同物质的量浓度相互混合的体积不一定是二者体积之和
强电解质在水溶液中完全电离,离子浓度之比等于化学式中粒子的数目之比。
电解质溶液中 $阳离子所带正电荷的总数 = 阴离子所带的负电荷总数$。
5.2 物质的量浓度与质量分数的比较和换算
物质的量浓度 $c_B = \frac{n_B}{V_{液}}$ ,质量分数 $w = \frac{m_{溶质}}{m_{溶液}} \times 100\%$ 。
则有:
$$c = \frac{1000pw}{M}$$
$M$ 为溶质的摩尔质量,$\rho$ 为溶液的密度。~~我怎么知道他的密度?~~
5.3 溶液的稀释
溶质的质量在稀释前后保持不变。
溶质物质的量在稀释前后保持不变。
溶液的质量守恒,但体积不守恒。