物质的量

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物质的量

• 物质的量的单位——摩尔
  • 物质的量
    • 定义：表示含有一定数目微粒的集合体，是国际单位制中的基本物理量之一。符号为n，用于表示集合体的多少
    • 单位：摩尔 符号mol
    • 意义：把物质的宏观量（质量、体积）和原子、分子或离子等微观粒子的数目联系起来的物理量
    • 注意
      • 物质的量只用于表示微观粒子的多少，其对象可以是离子、原子和分子等微观粒子
      • 使用mol或摩尔时，最好用“1mol+化学式”形式，如果用文字表达需要说明微粒种类
      • 用化学式或者微观粒子或他们的特定组合，还应明确微粒间的内在联系。
  • 阿伏伽德罗常数
    • 定义：1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02*10的23次方，1mol任何粒子所含的粒子数
    • 符号：NA 单位：1/mol
    • 关系式：n=N/NA
    • 注意：6.02*10的23次方是近似值，不是准确值，当题目中说明“一定含有”“准确数量”等词语时，不能用6.02*10的23次方表示，应用NA
  • 摩尔质量
    • 概念：单位物质的量的物质所具有的质量，用符号M表示
    • 数值：以g/mol为单位时，摩尔质量在数值上与该物质的相对原子质量或相对分子质量相等。
    • 对具体物质而言，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的变化而变化，也不随物质的状态的变化而变化
    • 关系：物质的量、质量和摩尔质量的关系为M=m/n
    • 摩尔质量或平均摩尔质量的计算：
      • 标准状况下密度法（气体）：M=密度（标）*Vm=密度（标）*22.4L/mol
      • 相对密度法（气体）：在同TP下，已知气体A对气体B的相对密度为D，由D=A的密度/B的密度=A的摩尔质量/B的摩尔质量，得A的摩尔质量=B 的摩尔质量*D
• 气体摩尔体积
  • 影响物质体积大小的因素
    • 微粒的大小
    • 微粒的多少
    • 决定液体或固体物质的体积
    • 微粒间的距离
    • 决定气体物质的体积
    • 水气体的体积＞水固体的体积＞水液体的体积
  • 气体摩尔体积
    • 定义：单位物质的量的气体所占的体积，用符号Vm
    • 单位：用单位L/mol或m³/mol
    • 影响因素：气体所处的压强和温度
    • 特例：在标准状况下（0℃，101KPa），1mol任何气体所占的体积均为22.4L，即在标准状态下Vm约等于22.4L/mol
    • 关系式：Vm=V/n n=V/Vm
    • 三氧化硫在标准状况下为固体
• 物质的量浓度
  • 物质的量浓度
    • 定义：单位体积溶液中所含溶质B的物质的量，也称为B的物质的量浓度。符号:Cb,单位mol/L
    • 公式：nb=cb*V
    • 注意
      • 对于1mol/LNaCl溶液，其钠离子和氯离子的浓度均为1mol/L，取出任意体积，其浓度均为1mol/L
      • 某些物质溶于水后与水反应生成了其他物质，此时溶质为反应后的生成物，如二氧化硫溶于水后生成了亚硫酸，则亚硫酸为溶液的溶质
      • V指的是“溶液的体积”，而不是“溶质的体积”或者“溶质的体积+溶剂的体积”
      • 使用物质的量浓度时一定要指明溶质，溶液中有溶质B还有溶质A
  • 配制一定物质的量浓度的溶液
    • 容量瓶
      • 特点
        • 结构：
        • 标志：温度、容积和刻度线
        • 规格：50ml、100ml、250ml、500ml、1000ml等
        • 用途：配制一定物质的量浓度的溶液
      • 使用注意事项
        • 容量瓶瓶塞需用结实的细绳系在瓶颈上，以防止损坏或者丢失
        • 在使用前，首先要检查容量瓶是否完整，瓶口处是否漏水，经检验不漏水才能使用
        • 使用完毕，应洗净、晾干（玻璃磨口瓶塞与瓶口处垫一张纸条，以避免瓶塞与瓶口粘连）
        • 忌用容量瓶溶解固体、稀释浓溶液，忌给容量瓶加热、把容量瓶当反应器，忌用容量瓶长时间存放液体。
      • 检漏方法：打开瓶塞向容量瓶中注入一定量的水，盖好瓶盖。用食指顶住瓶塞，另一只江手拖住瓶底，把瓶倒立，观察瓶塞处是否漏水；如不漏水，把瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，再倒立检查是否漏水；如不漏水则该容量瓶可以继续使用。
      • 选择容量瓶的原则
        • 相匹配原则：选择与所配溶液体积相同规格的容量瓶，如要配置250ml溶液，应选250ml的容量瓶
        • “大而近”原则：若无与所配溶液体积相同规格的容量瓶，则选择容量瓶的规格略大于溶液体积，如配制480ml溶液，应先配制500ml溶液，然后再取出480ml溶液，但计算溶质的量时，溶液体积应为500ml
    • 配制溶液的步骤
      • 计算：计算所需溶质的质量
      • 称量：仪器为分析天平或电子天平
      • 溶解：仪器为烧杯、量筒和玻璃棒；溶解后要冷却至室温
      • 转移：徐用玻璃棒引流。玻璃棒下端要靠在刻度线以下
      • 洗涤
        • 用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁、玻璃棒2~3次，并将洗涤液都注入容量瓶中
        • 轻轻震荡容量瓶，使溶液混合均匀。
      • 定容：将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶的刻度线1~2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。
      • 摇匀：盖好瓶盖，用食指顶住瓶盖，另一只手拖住瓶底，反复上下颠倒，使溶液混合均匀。
      • 装瓶：将配好的溶液转移到试剂瓶中，并贴好标签，标签上注明溶液名称、浓度，易变质溶液还应注明配置时间
      • 摇匀后发现页面低于刻度线，不能加蒸馏水否则浓度变小
    • 配制过程的误差分析：c=n/v=m/Mv（变量为m、v）
    • 配制过程需要注意的问题
      • 用浓溶液配制稀溶液时，一般不称量溶液的质量，应用密度求出体积并用量筒量取
      • 转移时一定要将溶液冷却至室温，并用玻璃棒引流
      • 当加水超过了刻度线，不能用胶头滴管吸出多余的水，应该重新配制。
      • 氢氧化钠固体容易潮解，且有腐蚀性，所以必须放在小烧杯或其他玻璃器皿中快速称量
  • 有关物质的量浓度的计算
    • 基本计算公式cv=V(气体)/Vm=m/M=N/NA=n
    • c=1000密度*溶质质量分数/M
    • 溶液的稀释或浓缩：稀释或浓缩前后溶质的质量或物质的量不变
    • 溶液的混合：若题目中指出不考虑溶液体积的改变，则混合液体的体积可认为是两溶液体积之和