化学物质基本概念 · 二 · 「物质的计量」

物质的量 及其相关概念

物质的量 $n$

1. 符号：$n$

2. 单位：$\ce{mol}$（摩尔）

3. 使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合

4. 阿伏伽德罗常数：指一摩尔任何粒子的粒子数，符号为 $N_A$ ， $N_A\approx 6.02\times10^{23} \ce{mol^{-1}}$

5. 公式：$n=\dfrac{N}{N_A}$

$\ce{3mol\space CO2}$ 有 $9N_A$ 个原子

摩尔质量 $M$

1. 定义：单位物质的量的物质所具有的质量

2. 符号：$M$

3. 单位：$g/\ce{mol}\space(g\cdot\ce{mol^{-1}})$

4. 数值：摩尔质量以 $g/\ce{mol}$ 为单位时，在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量

   $\ce{H2O}$ 的相对分子质量为 $18$（单位为「1」），$\ce{H2O}$ 的摩尔质量为 $18\space g/\ce{mol}$

5. 物质的量、质量、摩尔质量的关系：$n=\dfrac{m}{M}$

气体摩尔体积 $V_m$

1. 定义：单位物质的量的气体所占的体积

2. 符号：$V_m$

3. 单位：$L/\ce{mol}\space(L\cdot\ce{mol^{-1}})$

4. 公式：$V_m=\dfrac{V}{n}$

5. 气体摩尔体积与气体所处的 温度 与 压强 有关

6. 在标准状况下（$0\ce{°C}、101\ce{kPa}$）气体的摩尔体积约为 $22.4L/\ce{mol}$

   1. 在标况下，$\ce{1mol}$ 任何气体的体积都为 $22.4L$

   2. 使用时，物质的聚集状态一定为 气体（可以是混合气），但条件必须为 标准状况

物质的量浓度 $c$

1. 定义：一定温度、压强下，单位溶液中所含溶质的量的多少

2. 符号：$c$

3. 单位：$\ce{mol}/L\space(\ce{mol}\cdot L^{-1})$

4. 公式：$c=\dfrac{n}{V}$

$c=\cfrac{1000\rho w}{M}$

$\rho:$ 密度 $w:$ 质量分数

物质的量 及其相关概念 常见错误

1. [×] 摩尔是化学上常用的一个物理量：摩尔是单位

2. [×] $\ce{1mol}$ 水含有 $\ce{2mol}$ 氢 和 $\ce{1mol}$ 氧：没有明确粒子的种类

3. [×] $\ce{1mol}$ 任何物质都含有 $6.02\times10^{23}$ 个分子：物质不一定都由分子构成

4. [×] $\ce{2mol\space H2O}$ 是 $\ce{1mol\space H2O}$ 摩尔质量的 $2$ 倍：摩尔质量与物质的量无关