痣的概念——什么是痣,摩尔质量,解决的例子
化学是研究原子和分子如何在原子水平上相互作用的学科。化学家需要一种简单的方法来确定烧杯中分子的数量。我们将在此解释的摩尔概念通过将单个原子或分子的质量(以 amu 为单位)与大量类似分子(以克为单位)的质量联系起来,弥补了这一差距。原子质量是指单个原子,而分子质量是指原子的集合。如果你选择追求这个话题,你必须首先对分子质量和摩尔概念有一个透彻的了解。让我们开始吧!
- 原子质量:元素的原子质量是它的一个原子的质量。原子质量的单位是amu据说一个原子质量单位(amu)正好等于一个碳12 原子质量的十二分之一。因此,1 amu 的值为1 g / N A = 1.66056 × 10 -24 g。在当今时代,原子质量单位被称为统一质量单位。因此, amu已被u 取代。
- 分子质量:它是给定分子中存在的原子质量的总和。分子质量的单位是amu 但是,如果询问一摩尔物质的分子质量,那么尽管SI 单位是千克,但使用的单位是克。分子的分子量定义为其分子的相对质量,与划分为 12 个单位的12 C 原子的质量相比。用外行的话来说,它表示相关材料的分子比原子重的次数。
- 相对分子质量 (RMM):元素或分子的分子量以 RMM 表示。它是物质的单个分子保持重于碳原子质量的十二分之一( 12 C)的次数。
- 克分子质量:它是一摩尔分子物质的质量,以克表示。它也被称为摩尔质量。它也被定义为一摩尔分子的质量。这种量的物质也称为一克分子。物质的克分子质量是以克为单位测量的分子质量。例如O 2的分子量为32克;这是以克为单位的相对分子质量。请记住,相对原子质量始终表示为比率并且没有单位。
鼹鼠概念
重要的是要记住,物质的身份不仅包括原子的种类,还包括每种原子类型的数量。我们现在可以使用强大的工具来直接测量微小的特征。然而,之前通过使用非常基本的方法检查宏观特征来确定相同的特征。这种实验方法确实需要开发一种新的单位来量化化学物质的数量,称为摩尔。值得注意的是,这个单元对于当前的化学科学仍然是必要的。究竟什么是痣?它是一个数字单位,类似于常规单位,如一对、总、打等。
The mole concept is a method where we identify the mass of chemical substances as per requirement. The entire mole concept revolves around 12 g (0.012 kg) of the 12C isotope. In the SI system, the unit of the fundamental quantity ‘amount of substance’ is the mole. The symbol of the mole is “mol”.
在发现摩尔概念后,无法找到原子的绝对原子质量的问题得到了解决。之所以如此,是因为摩尔概念提供了一种奢侈,可以计算给定物质中一定数量的原子或分子的数量。这已经通过实验证明,任何元素的一克原子,以及任何物质的一克分子,都包含相同数量的实体。实验确定的数字为 6.022137 × 10 23 。
什么是痣?
一摩尔被定义为包含与精确重 12 克的纯 12C 样品中的原子数相同数量的不同实体(例如原子、离子和分子)的物质的量。痣将一个简单的宏观特征(体积质量)与一个真正重要的基本特征(原子、分子的数量等)联系起来。一摩尔也被定义为包含与恰好 12 g 的12 C 同位素中的原子一样多的实体的物质的量。用质谱仪测得一个碳12元素原子的质量等于1.992648×10 -23 g。
由于一摩尔碳 12 原子重 12 克,因此其中的原子数等于:
12 g mol -1 / 1.992648 × 10 23 g atom -1 = 6.0221367 × 10 23个原子 mol -1
以下公式可用于计算给定纯样品中化学物质的摩尔数:
n = N / N A
其中 n 表示化学物质的摩尔数,N 表示样品中基本单元的平均数,N A表示阿伏伽德罗常数。
阿伏伽德罗数 (NA):数字 6.0221367 × 10 23被称为阿伏伽德罗常数或数,以纪念这一领域的伟大先驱阿梅德奥·阿瓦加德罗。它由N A表示。我们也可以说 1 摩尔是 6.0221367 × 10 23个实体的集合。在这里,实体是原子、分子或离子。
The number of units that make up a mole has been established empirically to be 6.0221367 × 1023. This is known as the fundamental constant, also known as Avogadro’s number (NA) or the Avogadro constant. This constant is appropriately stated in chemistry using an explicit unit termed per mole.
No matter what the given substance maybe, one mole of it is always equal to NA.
- 原子摩尔数:一摩尔元素原子的质量与该元素的克原子质量相同。例如:
- 1 摩尔氢 (H) 原子等于 1 克。
- 因为一个元素的符号代表该元素的一摩尔原子。
- 因此,1摩尔氢原子用H表示。
- 2H表示两摩尔氢原子。
- 分子的摩尔数:一摩尔物质分子的质量与物质的克分子质量相同。例如:
- 氧气的克分子质量为 32 克。
- 1摩尔氧由O 2表示。
- 那么,2O 2表示氧分子的两摩尔。
摩尔质量
A molecule’s molar mass is defined as the total mass of one mole of the substance. It is frequently expressed in terms of ‘grams per mole’ (g/mol).
然而,这个量的 SI 单位是 kg/mol。以下公式可用于计算摩尔质量:
物质的摩尔质量=(物质的质量,以克为单位)/(摩尔数)
例如,水的摩尔质量约为 18.015 g/mol,即水分子的 NA 数。
示例问题
问题 1:计算硫酸铵 (NH 4 ) 2 SO 4的分子量。
解决方案:
Since, the relative atomic masses of N = 14, H = 1, S = 32, O =16
Therefore, the molecular mass of the given compound is,
= 2 (14 × 1 + 1 × 4)+ 32 + 16 × 4
= 2(14+4)+32+64
= 2 × 18+32+64
= 36+32+64
= 132 amu
问题2:H 2 SO 4的分子量为98 amu是什么意思?
解决方案:
It means that one molecule of H2SO4 is 98 times as heavy as 1/12 the mass of a C-12 atom.
问题 3:计算 18 克 H 2 O 中存在的原子数。
解决方案:
The 18 g of H2O ⇒ 1 mole of H2O ⇒ NA molecules
Now, 1 molecule of H2O contain 3 atoms
⇒ 1 mole H2O will contain 3*NA atoms = 3 × 6.022 × 1023 atoms = 1.8066 × 1024 atoms
问题 4:200 克 NaOH 中有多少摩尔?
解决方案:
The mass of 1 mole of NaOH = 23 + 16 + 1= 40 g
Therefore, in 200g of NaOH the number of moles present = 200g / 40g mol-1 = 5 mol
问题 5:计算氧元素原子的质量。
解决方案:
Mass of 1 mole of oxygen = 16g
No. of atoms in 1 mole of oxygen = NA
Therefore, mass of one atom of oxygen = 16g / NA = 16 / (6.022 × 1023) = 2.657 × 10-23 g
问题 6:求化合物 H 2 SO 4 、H 2 SO 3和 SO 2中氧原子的摩尔比?
解决方案:
1 mole of H2SO4 contains 4 × NA atoms of oxygen
1 mole of H2SO3 contains 3 × NA atoms of oxygen
1 mole SO2 contains 2 × NA atoms of oxygen
Therefore the required ratio is 4 × NA : 3 × NA : 2 × NA = 4 : 3 : 2
问题 7:生产 13 摩尔水需要多少摩尔氢气和氧气?
解决方案:
Chemical equation of water formation :
H2 + O2 ⇢ H2O
Now the balanced equation is
2H2 + O2 ⇢ 2H2O
Thus we can deduce that 2 moles of hydrogen gas and 1 mole of oxygen gas combine together to form 2 moles of water. We can write the equation as :
H2 + O2 ⇢ H2O
1 mole 1/2 mole 1 mole
Hence, for production of 13 moles of water the required chemical equation would be:
H2 + O2 ⇢ H2O
13 moles 13/2 moles 13 moles
Hence, for production of 13 moles of water we need 13 moles of hydrogen and 6.5 moles of oxygen gas.
问题 8:计算 104 克乙炔气体中存在的电子摩尔数。
解决方案:
Now, formula for acetylene gas is C2H2. It’s structure is H—C≡C—H. Therefore, number of electrons present in 1 molecule of acetylene are 14.
Now, mass of 1 mole of acetylene is 26g ⇒ 104g of acetylene are 4 moles.
Now, 1 mole of acetylene = NA molecules
⇒ NA molecules have 14 × NA electrons
⇒ 4 moles of acetylene have 4 × 14 × NA electrons = 56 × NA electrons = 56 moles of electrons.