初中化学可以用摩尔吗
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发布时间：2022-05-16 19:11
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时间：2023-08-16 12:28
我们在初中化学里，学习过原子、分子、离子等构成物质的微粒，知道单个这样的微粒是肉眼看不见的，也是难于称量的。但是，在实验室里取用的物质，不论是单质还是化合物，都是可以称量的。生产上，物质的用量当然更大，常以吨计。物质之间的反应，既是按照一定个数、肉眼看不见的原子、分子或离子来进行，而实际上又是以可称量的物质进行反应。所以，很需要把微粒跟可称量的物质联系起来。
怎样联系起来呢？就是要建立一种物质的量的基本单位，这个单位是含有同数的原子、分子、离子等等的集体。科学上，已经建立把微粒跟微粒集体联系起来的单位。那么，采取多大的集体作为物质的量的单位呢？
近年来，科学上应用12g12C(即0.012kg12C)来衡量碳原子集体。12C就是原子核里有6个质子和6个中子的碳原子。12g12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗[1]常数。阿伏加德罗常数经过实验已测得比较精确的数值。在这里，采用6.02×1023这个非常近似的数值。
摩尔是表示物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。摩尔简称摩，符号mol。例如：
1mol碳原子含有6.02×1023个碳原子，
1mol氢原子含有6.02×1023个氢原子，
1mol氧分子含有6.02×1023个氧分子，
1mol水分子含有6.02×1023个水分子，
1mol二氧化碳分子含有6.02×1023个二氧化碳分子，
1mol氢离子含有6.02×1023个氢离子，
1mol氢氧根离子含有6.02×1023个氢氧根离子。
阿伏加德罗常数是很大的数值，但摩尔作为物质的量的单位应用极为方便。因为1mol12C的质量是12g，即为6.02×1023个碳原子的质量。由此，我们可以推算1mol任何原子的质量。
一种元素的相对原子质量(原子量)①是以12C的质量的1/12作为标准，其它元素原子的质量跟它相比较所得的数值，如氧的原子量是16，氢的原子量是1，铁的原子量是55.85，等等。1个碳原子的质量跟1个氧原子的质量之比是12∶16。1mol碳原子跟1mol氧原子所含有的原子数相同，都是6.02×1023。1mol碳原子是12g，那么1mol氧原子就是16g。同理，1mol任何原子的质量就是以克为单位，数值上等于该种原子的原子量。由此我们可以直接推知：
氢的原子量是1，1mol氢原子的质量是1g，
铁的原子量是55.85，1mol铁原子的质量是55.85g。
我们既然可以推算1mol任何原子的质量，同样地也可以推知，1mol任何分子的质量，就是以克为单位，数值上等于该种分子的式量。
氢气的式量是2，1mol氢气分子的质量是2g，
氧气的式量是32，1mol氧气分子的质量是32g，
二氧化碳的式量是44，1mol二氧化碳分子的质量是44g，
水的式量是18，1mol水分子的质量是18g。
我们同样也可以推知1mol离子的质量。由于电子的质量过于微小，失去或得到的电子的质量可以略去不计。
1molH+的质量是1g，
1molOH-的质量是17g，
1molCl-的质量是35.5g。
对于离子化合物，我们也可以同样推知，如1molNaCl的质量是58.5g。
总之，摩尔像一座桥梁把单个的、肉眼看不见的微粒跟很大数量的微粒集体、可称量的物质之间联系起来了。
应用摩尔来衡量物质的量，在科学技术上十分方便。如从化学反应中反应物和生成物之间的原子、分子等微粒的比值，可以直接知道它们之间物质的量之比，
C＋O2＝CO2
1mol 1mol 1mol
二、关于摩尔质量的计算
1mol物质的质量通常也叫做该物质的摩尔质量，摩尔质量的单位是“克/摩”，符号g/mol。物质的质量、摩尔质量和物质的量之间的关系可以用下式表示：
[例题1] 90g水相当于多少摩水？
[解] 水的式量是18，水的摩尔质量是18g/mol。
答：90g水相当于5mol水。
[例题2] 2.5mol铜原子的质量是多少克？
[解] 铜的原子量是63.5，铜的摩尔质量是63.5g/mol。
2．5mol铜的质量=63.5g/mol×2.5mol=158.8g
答：2.5mol铜原子的质量等于158.8g。
[例题3] 4.9g硫酸里含有多少个硫酸分子？
[解] 硫酸的式量是98，硫酸的摩尔质量是98g/mol。
4.9g硫酸的分子数=6.02×1023/mol×0.05mol
=3.01×1022
答：4.9g硫酸里含有3.01×1022个硫酸分子。
