摩尔的概念gydF4y2Ba

这篇文章更多的是关于物质量的SI单位gydF4y2Ba摩尔gydF4y2Ba，而不是讨厌的动物。然而，正如我们将会发现的那样，摩尔更好地描述为某物的某一数量，而不是某一数量。gydF4y2Ba

比方说，我们在处理氢和氧的分子。gydF4y2Ba

正如我们所知，gydF4y2Ba分子质量gydF4y2Ba一个氢分子的gydF4y2Ba $2 \文本{你}gydF4y2Ba$．当然有很多gydF4y2Ba $ngydF4y2Ba$相当于2克的氢分子。再一次,gydF4y2Ba分子质量gydF4y2Ba一个氧分子的gydF4y2Ba $32 \文本{你}gydF4y2Ba$．当然有很多gydF4y2Ba $米gydF4y2Ba$那就是32克的氧分子。我们声称gydF4y2Ba $m = ngydF4y2Ba$．为什么?gydF4y2Ba

因为gydF4y2Ba $N \ * 2\text{u} = 2\text{g}gydF4y2Ba$意味着gydF4y2Ba $n = 1 \文本{g / u}gydF4y2Ba$，我们同样有gydF4y2Ba $M = 1\text{g/u}gydF4y2Ba$，这表明gydF4y2Ba $m = ngydF4y2Ba$．gydF4y2Ba

这不仅适用于一些例子，而且适用于所有物种。事实上，这个比率，即。gydF4y2Ba一克的质量单位数gydF4y2Ba，叫做gydF4y2Ba阿伏伽德罗常数gydF4y2Ba $(N_0)gydF4y2Ba$．任何东西的阿伏伽德罗常数称为一摩尔。gydF4y2Ba

所以，不仅仅是化学药品!我们可以用摩尔数毛发，也许有一天，我们地球的人口将达到一摩尔!gydF4y2Ba

1mol的物质gydF4y2Ba一种物质所含的原子、分子、离子、电子或其他基本物质的数量等于12克碳原子的数量gydF4y2Ba $^ {12} \ ce {C}。gydF4y2Ba$

这个数字被称为gydF4y2Ba阿伏伽德罗常数gydF4y2Ba $（gydF4y2Ba$缩写gydF4y2Ba $N_0gydF4y2Ba$或gydF4y2Ba $N_A)。gydF4y2Ba$经实验证实gydF4y2Ba

$N_A = 6.022140 \ * 10^{23}。gydF4y2Ba$

所以，严格来说，地球的人口只会gydF4y2Ba $10 ^{-14}{摩尔}\文本gydF4y2Ba$．gydF4y2Ba

阿伏伽德罗假设陈述如下:gydF4y2Ba

在恒定的压力和温度下，相同体积的气体包含相同数量的分子。gydF4y2Ba

(我们可以从动力学理论的基础上推导出阿伏伽德罗假说，但我们在这里省略了这一推导。)gydF4y2Ba

有趣的是，这告诉我们，一摩尔的任何气体所占的体积是固定的。这个值等于gydF4y2Ba

$V_m = 22.41\text{L/mol}gydF4y2Ba$

在gydF4y2Ba $0 ^ \保监会\文本{C}gydF4y2Ba$而且gydF4y2Ba $1 \文本{atm}。gydF4y2Ba$这叫做gydF4y2BaSTPgydF4y2Ba(标准温度和压力)条件。gydF4y2Ba

1mol电子所带的电荷叫做gydF4y2Ba1法拉第gydF4y2Ba,这是gydF4y2Ba

$F = N_{\rm A} e \approx 96485\text{C/mol}。gydF4y2Ba$

的gydF4y2Ba气体常数gydF4y2Ba单位温度下，一摩尔分子携带的热能是多少gydF4y2Ba

$R = k_ {\ rm B} N_ {\ rm} \大约8.314 \ {J} \ cdot \文本{摩尔}^ {1}\ cdot \文本{K} ^ {1} {1} \ cdot \ \ approx0.0821 \文本文本{atm} \ cdot \文本{摩尔}^ {1}\ cdot \文本{K} ^{1}。gydF4y2Ba$

气体常数除以阿伏伽德罗常数叫做gydF4y2Ba波尔兹曼常数gydF4y2Ba．它以路德维希·玻尔兹曼的名字命名。gydF4y2Ba

摩尔概念的本质在于它涉及到以下三个概念:gydF4y2Ba

1. 任何东西的阿伏伽德罗数gydF4y2Ba
2. 原子量:以克为单位等于原子质量的物质量gydF4y2Ba
3. $22.4gydF4y2Ba$在STP的一种气体。gydF4y2Ba

作者建议你真正理解这种等价性，而不是背一堆公式。gydF4y2Ba

计算分子和原子的数量gydF4y2Ba $24 \文本{g}gydF4y2Ba$的臭氧。gydF4y2Ba

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因为臭氧的分子质量是gydF4y2Ba $3 \ * 16 = 48岁gydF4y2Ba$24克中臭氧分子的摩尔数是gydF4y2Ba $24 \ div48 = 0.5。gydF4y2Ba$注意，我们只是计算了臭氧分子的摩尔数，而不是氧原子的摩尔数。gydF4y2Ba

因此臭氧分子的数量为gydF4y2Ba $0.5 \ * 6.022 \ * 10^{23} = 3.011 \ * 10^{23}。gydF4y2Ba$

因为每个分子中有三个原子，所以原子总数应为gydF4y2Ba $9.033 \ * 10 ^{23}。gydF4y2Ba$ $_ \广场gydF4y2Ba$

计算的摩尔数gydF4y2Ba $\ ce {O3}gydF4y2Ba$在一个分子中gydF4y2Ba $\ ce {O3}gydF4y2Ba$．取阿伏伽德罗数为gydF4y2Ba $6×10 ^ {23}gydF4y2Ba$．gydF4y2Ba

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根据阿伏伽德罗定律，分子的数量gydF4y2Ba $1gydF4y2Ba$摩尔的gydF4y2Ba $\ ce {O3}gydF4y2Ba$是gydF4y2Ba $6×10 ^ {23}gydF4y2Ba$．所以，摩尔数gydF4y2Ba $1gydF4y2Ba$分子gydF4y2Ba $\ ce {O3}gydF4y2Ba$是gydF4y2Ba $\dfrac {1}{6 ×10^{23}}= 1.67×10^{-24}gydF4y2Ba$．gydF4y2Ba $_ \广场gydF4y2Ba$

计算可以得到的铅的量gydF4y2Ba $6.85 \文本{公斤}gydF4y2Ba$红铅的gydF4y2Ba $大(\ \ ce {Pb_3O_4} \大)。gydF4y2Ba$ $\ \ [\ce{Pb} = 207;\ ce {O} = 16)gydF4y2Ba$

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我们有gydF4y2Ba

${Pb_3O_4 -> 3Pb}。gydF4y2Ba$

克分子质量gydF4y2Ba $\ ce {Pb_3O_4}:gydF4y2Ba$ $3(207) + 4(16) = 685\text{(g)}gydF4y2Ba$
克分子质量gydF4y2Ba $\ ce {3 pb}:gydF4y2Ba$ $3(207) = 621\text{(g)}gydF4y2Ba$

现在,gydF4y2Ba $685 \文本{g}gydF4y2Ba$的gydF4y2Ba $\ ce {Pb_3O_4}gydF4y2Ba$收益率gydF4y2Ba $621 \文本{g}gydF4y2Ba$的铅金属。gydF4y2Ba

所以,gydF4y2Ba $6.85 \文本{公斤}gydF4y2Ba$的gydF4y2Ba $\ ce {Pb_3O_4}gydF4y2Ba$收益率gydF4y2Ba $\dfrac {621×6.85}{685} = 6.21\text{(kg)}gydF4y2Ba$．gydF4y2Ba $_ \广场gydF4y2Ba$

含有每种元素实际原子数的化合物的化学式称为其gydF4y2Ba分子式gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

每一种元素的原子比例最小的化合物的化学式称为gydF4y2Ba经验公式gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

葡萄糖的分子式是gydF4y2Ba $\ ce {C_6H_12O_6}gydF4y2Ba$而它的经验公式是gydF4y2Ba $\ ce {C H2 O}gydF4y2Ba$．gydF4y2Ba

• 浓度术语-量浓度，质量摩尔浓度和正态度gydF4y2Ba