wjhx-01-1 化学中的计量.ppt

1、第一节化学反应中的计量,无机化学多媒体电子教案,第一章 化学反应中的 质量关系和能量关系,第一节 化学反应中的计量,1-1-1 相对原子质量和相对分子质量,1-1-1 相对原子质量和相对分子质量,1-1-1 相对原子质量和相对分子质量,例如： Ar(H) = 1.0079 Ar(O) = 15.999,相对原子质量(Ar),元素的平均原子质量与核素12C原子 质量的1/12之比。 以往被称为原子量,1-1-1 相对原子质量和相对分子质量,例如： Mr(H2O)= 18.0148 18.01 Mr(NaCl)= 58.443 58.44,相对分子质量(Mr),物质的分子或特定单元的平均质量与核素

2、12C原子质量的1/12之比。 以前被称为分子量,1-1-2物质的量及其单位,1-1-2物质的量及其单位,是用于计量指定的微观基本单元 (如分子、原子、离子、电子等微观 粒子)或其特定组合的一个物理量,物质的量,符号：n 单位：摩尔（mole）、mol,物质的量及其单位,1-1-2物质的量及其单位,系统中的物质的量若为摩尔， 表示该系统中所包含的基本单元数与0.012kg12C的原子数目相等 0.012 kg 12C所含的碳原子数目称为阿伏加德罗常数Avogadro（NA） (6.0221023个),物质的量及其单位,1-1-2物质的量及其单位,1mol H2表示有NA个氢分子2mol C表示

3、有2NA个碳原子3mol Na+表示有3NA个钠离子4mol (H2+O2)表示有4NA个(H2+O2)的特定组合体，其中含有4NA个氢分子和2NA个氧分子,1-1-2物质的量及其单位,在使用摩尔这个单位时，一定要指明基本单位(以化学式表示)，否则示意不明,例如: 笼统说“1mol氢” 难以断定是指1mol氢分子 还是指1mol氢原子或1mol氢离子,1-1-2物质的量及其单位,如 含1molO2和4molN2的混合气体中, O2和N2的摩尔分数分别为： x(O2)=1mol/(1+4)mol =1/5x(N2)=4mol/(1+4)mol =4/5,1-1-3 摩尔质量和摩尔体积,1-1-3

4、 摩尔质量和摩尔体积,例如 1mol H2的质量为2.0210-3kg H2的摩尔质量为2.0210-3kgmol-1,某物质的质量(m)除以该物质的物质的量(n) M = m/n M的单位：kgmol-1或gmol-1,摩尔质量,1-1-3 摩尔质量和摩尔体积,例如 在标准状况(STP)(273.15K及101.325kPa下)，任何理想气体的摩尔 体积为： Vm,273.15K = 0.022414 m3mol-1 = 22.414Lmol-1 22.4Lmol-1,某气体物质的体积(V)除以该气体物质的量(n) Vm = V/n 单位： m3mol-1,摩尔体积,1-1-4 物质的量浓度

5、,1-1-4 物质的量浓度,混合物中某物质B的物质的量(nB)除以混合物的体积(V) cB = nB/V,对溶液来说，即1L溶液中所含溶质 B的物质的量 单位：摩(尔)每升 单位符号：molL-1,例如 若1L的NaOH溶液中含有0.1 mol 的NaOH，其浓度可表示为： c(NaOH) = 0.1 molL-1 物质的量浓度简称为浓度,物质的量浓度(cn),1-1-5 气体的计量,1-1-5 气体的计量,理想气体状态方程,pV = nRT,p气体的压力，单位为帕(Pa)V体积，单位为立方米(m3)n物质的量，单位为摩(mol)T热力学温度，单位为“开”(K)R摩尔气体常数,理想气体状态方程

6、,实际工作中，当压力不太高、温度不太低的情况下，气体分子间的距离大，分子本身的体积和分子间的作用力均可忽略，气体的压力、体积、温度以及物质的量之间的关系可近似地用理想气体状态方程来描述,理想气体状态方程,实验测知1mol气体在标准状况下的体 积为 22.41410-3 m3,则,1-1-5 气体的计量,理想气体分压定律,气体的分压(pB)气体混合物中，某一 组分气体B对器壁所施加的压力,等于相同温度下该气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力,道尔顿分压定律混合气体的总压力等于各组分气体的分压之和 p = pB,理想气体分压定律,如 组分气体B的物质的量为nB 混合气体的物质的量为n 混合

7、气体的体积为V 则它们的压力： pB = nBRT/V p = nRT/V,理想气体分压定律,同温同压下,气态物质的量与其体积成正比 则,而 所以,pB = p,VBV,p(N2)=p-p(O2)-p(CO2)=(9.33-2.67-2.87)104Pa =3.79104 Pa,1-1-6化学计量化合物和非计量化合物,1-1-6 化学计量化合物和非计量化合物,分子式可能和最简式相同，也可能是最简式的整数倍。例如,对于那些非分子型物质,只能用最简式表示 例如：离子型化合物氯化钠，习惯上以最 简式NaCl表示,1-1-6 化学计量化合物和非计量化合物,具有确定组成且各种元素的原子互成简单 整数比的化合物，这类化合物又称整比化 合物或道尔顿体,例如： 一氧化碳中氧与碳质量比恒为43 原子比恒为11,化学计量化合物,1-1-6 化学计量化合物和非计量化合物,组成可在一个较小范围内变动，而又保持基本结构不变的化合物，这类化合物偏离了原子互为整数比的关系，又称为非整比化合物或贝多莱体,例如: 还原 WO3 或加热WO2 与WO3 的混合物，均可