阿伏加德罗定律.doc

阿伏加德罗定律(Avogadros hypothesis)定义：同温同压同体积的气体含有相同的分子数。推论：（1）同温同压下，V1/V2=n1/n2（2）同温同体积时，p1/p2=n1/n2=N1/N2（3）同温同压等质量时，V1/V2=M2/M1 （4）同温同压同体积时，M1/M2=1/2同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，称为阿伏加德罗定律。气体的体积是指所含分子占据的空间，通常条件下，气体分子间的平均距离约为分子直径的10倍，因此，当气体所含分子数确定后，气体的体积主要决定于分子间的平均距离而不是分子本身的大小。分子间的平均距离又决定于外界的温度和压强，当温度、压强相同时，任何气体分子间的平均距离几乎相等(气体分子间的作用微弱，可忽略)，故定律成立。该定律在有气体参加的化学反应、推断未知气体的分子式等方面有广泛的应用。阿伏加德罗定律认为：在同温同压下，相同体积的气体含有相同数目的分子。1811年由意大利化学家阿伏加德罗提出假说，后来被科学界所承认。这一定律揭示了气体反应的体积关系，用以说明气体分子的组成，为气体密度法测定气态物质的分子量提供了依据。对于原子分子说的建立，也起了一定的积极作用。中学化学中，阿伏加德罗定律占有很重要的地位。它使用广泛，特别是在求算气态物质分子式、分子量时，如果使用得法，解决问题很方便。下面简介几个根据克拉伯龙方程式导出的关系式，以便更好地理解和使用阿佛加德罗定律。克拉伯龙方程式通常用下式表示：PV=nRTP表示压强、V表示气体体积、n表示物质的量、T表示绝对温度、R表示气体常数。所有气体R值均相同。如果压强、温度和体积都采用国际单位（SI），R=8.31帕米3/摩尔开。如果压强为大气压，体积为升，则R=0.082大气压升/摩尔度。因为n=m/M、=m/v（n物质的量，m物质的质量，M物质的摩尔质量，数值上等于物质的分子量，气态物质的密度），所以克拉伯龙方程式也可写成以下两种形式：Pv=m/MRT和Pm=RT以A、B两种气体来进行讨论。（1）在相同T、P、V时：根据式：nA=nB（即阿伏加德罗定律）分子量一定摩尔质量之比=密度之比=相对密度）。若mA=mB则MA=MB。（2）在相同TP时：体积之比=摩尔质量的反比；两气体的物质的量之比=摩尔质量的反比）物质的量之比=气体密度的反比；两气体的体积之比=气体密度的反比）。（3）在相同TV时：摩尔质量的反比；两气体的压强之比=气体分子量的反比）。阿佛加德罗定律推论一、阿伏加德罗定律推论我们可以利用阿伏加德罗定律以及物质的量与分子数目、摩尔质量之间的关系得到以下有用的推论：(1)同温同压时:V1:V2=n1:n2=N1:N2 1:2M1:M2 同质量时:V1:V2=M2:M1(2)同温同体积时: p1:p2=n1:n2=N1:N2 同质量时: p1:p2=M2:M1(3)同温同压同体积时: 1:2=M1:M2m1:m2具体的推导过程请大家自己推导一下，以帮助记忆。推理过程简述如下：(1)、同温同压下，体积相同的气体就含有相同数目的分子，因此可知：在同温同压下，气体体积与分子数目成正比，也就是与它们的物质的量成正比，即对任意气体都有V=kn；因此有V1:V2=n1:n2=N1:N2，再根据n=m/M就有式；若这时气体质量再相同就有式了。(2)、从阿伏加德罗定律可知：温度、体积、气体分子数目都相同时，压强也相同，亦即同温同体积下气体压强与分子数目成正比。其余推导同(1)。(3)、同温同压同体积下，气体的物质的量必同，根据n=m/M和=m/V就有式。当然这些结论不仅仅只适用于两种气体，还适用于多种气体。二、相对密度在同温同压下，像在上面结论式和式中出现的密度比值称为气体的相对密度D=1:2=M1:M2。注意：.D称为气体1相对于气体2的相对密度，没有单位。如氧气对氢气的密度为16。.若同时体积也相同，则还等于质量之比，即D=m1:m2。 阿伏加德罗定律推论阿伏加德罗定律及推论都可由理想气体状态方程及其变形推出（ ， 压强、 体积、 绝对温度、 物质的量、 气体常数、 密度）。由定律可导出：“一连比、三正比、三反比”的规律。1“一连比”：指在同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于摩尔质量（相对分子质量）之比，等于密度比。2“三正比”（1）同温同压下，两气体的体积之比等于其物质的量之比，等于其分子数之比。（2）同温同体积下，两气体的压强之比等于其物质的量之比，等于其分子数之比。（3）同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量（相同分子质量）之比。3“三反比”（1）同温同压同质量下，两气体的体积与其摩尔质量（相对分子质量）成反比。（2）同温同分子数（或等物质的量）时，两气体的压强与其体积成反比。（3）同温同体积同质量下（同密度时），两气体的压强与其摩尔质量（相对分子质量）成反比。 物质的量浓度化学定量分析常涉及溶液的配制和溶液浓度的计算,利用化学反应进行定量分析时,用物质的量浓度来表示溶液的组成更为方便.溶质(用字母B表示)的物质的量浓度(molarity)是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,用符号CB(B是小字)表示,常用单位为mol/L.含义：以单位体积溶液里所含溶质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。符号：CB 单位： mol/L或mol/m3 公式(物质的量浓度概念的计算)：cB=nB/V物质的量浓度(mol/L)=溶质的物质的量(mol)/溶液的体积(L)注意 ：（1）体积是指溶液的体积，而不是溶剂的体积； （2）在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。 （3）溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或其他特定组合。 如 c(Cl2)0.1mol/L c(NaCl)2.0mol/L c(Fe2)0.5mol/L等。（4）溶质的量是用物质的量来表示的，不能用物质的质量来表示一定物质的量浓度溶液的配制 1、实验用品除试剂外，配制中必须用到的实验用品有：容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管，用固体配制还需用托盘天平和药匙、滤纸（或烧杯），用液体配制还需用量筒（或滴定管、移液管）。 2、配制步骤 （1）计算：计算配制所需固体溶质的质量或液体浓溶液的体积。 （2）称量：用托盘天平称量固体质量或用量筒（应用移液管，但中学阶段一般用量筒）量取液体体积。 （3）溶解：在烧杯中溶解或稀释溶质，冷却至室温（如不能完全溶解可适当加热）。 （4）转移：将烧杯内冷却后的溶液沿玻璃棒小心转入一定体积的容量瓶中（玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下）。 （5）洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次，并将洗涤液转入容器中，振荡，使溶液混合均匀。 （6）定容：向容量瓶中加水至刻度线以下1cm2cm处时，改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度线相切。 （7）摇匀：盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，反复上下颠倒，使溶液混合均匀。 最后将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴好标签。 一定物质的量浓度溶液中，溶质微粒的浓度 1、非电解质在其水溶液中以分子形式存在，溶液中溶质微粒的浓度即为溶质分子的浓度。 如 1mol/L乙醇溶液中，乙醇分子的物质的量浓度为1mol/L。 2、强酸、强碱、可溶性盐等强电解质在其水溶液中以阴离子和阳离子形式存在，各种微粒的浓度要根据溶液的浓度和溶质的电离方程式来确定。 如：1mol/L NaCl溶液中：c(Na)1mol/Lc(Cl)1mol/L 1mol/L H2SO4溶液中：c(H)2mol/L c(SO42)1mol/L 1mol/L Ba(OH)2溶液中：c(Ba2)1mol/L c(OH)2mol/L 1mol/L Fe2(SO4)3溶液中：c(Fe3)2mol/Lc(SO42)3mol/L 关于物质的量浓度的计算 1、关于物质的量浓度概念的计算 由可得注意：其中 V指的是溶液的体积，而不是溶剂的体积。 2、溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算 式中：溶液的密度，单位为g/mL或g/cm3 W溶质的质量分数 M溶质的摩尔质量 1000指1000mL溶液 1指1L溶液 以下公式所用与此相同。 推断过程：假设取 1L溶液，则： 若题目中出现了溶解度 S，则可用代入上两个公式，得： 式中S某温度下的溶解度，以g为单位；100指100g水 3、一定物质的量浓度溶液的稀释 由溶质的物质的量在稀释前后不变得 C1V1C2V2（C1、C2为稀释前后溶质的物质的量浓度）。 4、不同物质的量浓度溶液的混合计算 混合后溶液体积不变时 C1V1C2V2(V1V2)。 混合后溶液体积改变时 C1V1C2V2（其中）。稀释定律:C浓V浓=C稀V稀(高中)m浓W浓=m稀W稀(初中)5.关于物质的量浓度与质量分数的转化c(单位mol/L)=W(质量分数1)p（密度，单位g/mL）1000/M（单位g/mo