物质的量

物质的量

物质的量是7个基本物理量之一,用于将可称量的物质与难以称量的微观粒子之间建立联系,表示含有一定数目例子的集合体,符号为 $n$ 。

**注意:**物质的量是一个整体,是一个物理量的名称。

这玩意你理解的话,可以用到任何玩意上,甚至是混合物。

单位

作为一个物理量,自然,有着单位。

名称 简称 符号 所含粒子数
摩尔 $\pu{mol}$ 为$\pu{6.02\times 10^{23} mol^{-1}}$

阿伏伽德罗常数

名称 定义 符号 通常表示
阿伏伽德罗常数 $\pu{1 mol}$ 任何粒子的粒子数 $N_A$ $\pu{6.02\times10^{23} mol^{-1}}$

辨析

某化学老师吐槽:谁翻译的这个玩意儿啊,真不咋地!

因为一些qqgg的原因,物质的量这个物理量被非常直白~~(无脑)~~的翻译成了物质的量。因为这个名词和其所属都有一个“量”字,所以就十分容易搞晕了。

tips:

  1. 物质的量与阿伏伽德罗常数:$1\space mol$ 任何物质都含有 $N_A$ 个粒子。

    1. 阿伏伽德罗常数是个数字,虽然人类还不能精确,单位是**“个”**。
    2. 物质的量和长度,时间,力等是一样的,单位是**“摩”**。
    3. 题目中一般~~(不排除某些丧心病狂的出题人)~~问**“量”的时候,回答 $\pu{ans mol}$ ;而问 “数”“个”**的时候,回答 $(\pu{ans mol}\times6.02)\times10^{23}个$ 或 $\pu{ans\space N_A}$ 。
  2. 物质的量是从属于物理量这一大类,与长度等属于同一类名词,不是单位! 不要和摩尔搞混了。

  3. 虽然答题得参见第一条,但是在心里可以将粒子数转换为以摩尔为单位,便于计算。

摩尔质量

名称 定义 符号 常用单位 数值特点
摩尔质量 单位物质的量的物质所具有的质量 $M$ $\pu{g/mol}$( $\pu{g\space\cdot\space mol^{-1}}$) 以克为单位时,与该粒子的式量(相对原子/分子质量)相等

公式: $物质的量=\frac{质量}{摩尔质量}$ ,即 $n=\frac{m}{M}$

气体摩尔体积

总所周知,描述气体的量,体积比质量更方便。而既然是量,那必可以用物质的量来描述。

名称 定义 影响因素 常用单位 标准状况$^1$ 室温$^2$
气体摩尔体积 单位物质的量的气体所占有的体积 温度和压强 $\pu{L/mol}$ ($\pu{L·mol-1}$) 和 $\pu{m^3/mol}$ ($\pu{m^3·mol^{-1}}$) $\pu{22.4 L/mol}$ $\pu{24.5L/mol}$

$^1$:$\pu{0^\circ C}$ 和 $\pu{101kPa}$

$^2$:$\pu{25^\circ C}$ 和 $\pu{101 kPa}$

阿伏伽德罗定律

内容

相同温度和压强下,相同体积任何气体都含有相同数目的粒子。

微观解释

物体体积大小取决于构成这种物质的粒子的数量粒子的大小粒子之间的距离。在 $\pu{1mol}$ 任何物质中,粒子数一定相等,因此,其体积主要取决于构成物质的粒子的大小间距

因此,当粒子数量相同时:

状态 粒子间距 粒子大小 决定因素
固体 极小 各异 粒子大小
液体 各异 粒子大小
气体 远大于粒子直径 可忽略 粒子间距

粒子间距

影响因素:温度、压强和粒子数。

# 粒子间距 ## 粒子数 ## 体积 ### #### 温度 #### 压强 ### #### 质量 ##### 粒子数 #### 密度
关系
  1. 体积、质量、密度:$\rho=\frac{m}{v}$ ,即确定两个,第三个确定;确定一个,其余两个成比例。
  2. 体积、温度、压强:
条件 公式 文字解释
$T$ 、$p$ 、$V$ 、$n$ 中任意三个相同 $T_1=T_2$ 、$p_1=p_2$ 、$V_1=V_2$ 、$n_1=n_2$ 三同推一同
$T$ 、$p$ 、$V$ 相同 $\frac{M_1}{M_2}=\frac{m_1}{m_2}$ 同温同压同体积的两种气体摩尔质量与质量成正比
$T$ 、$p$ 相同 $\frac{V_1}{V_2}=\frac{n_1}{n_2}$ 、$\frac{\rho_1}{\rho_2}=\frac{M_1}{M_2}$ 同温同压下,两种气体体积与物质的量成正比,密度与摩尔质量成正比(代入公式1求出)
$T$ 、$V$ 相同 $\frac{p_1}{p_2}=\frac{n_1}{n_2}$ 同温同体积下,两种气体压强与物质的量成正比
$n$ 、$T$ 相同 $\frac{p_1}{p_2}=\frac{V_1}{V_2}$ 同温同物质的量下,两种气体压强与体积成正比

平均摩尔质量(气体)

平均摩尔质量 $\overline{M}=\rho_{混}V_{混}=\frac{m_总}{n_总}$

相对密度 $D=\frac{M_1}{M_2}=\frac{\rho_1}{\rho_2}$

计算方法: $$ \begin{aligned} M_1&\space\space\space\space\space\space\space |\overline{M}-M_2|\newline &\space\backslash \space\space /\newline &\space\space\overline{M}\space\space\space\overline{\space\space\space\space\space\space\space\space\space\space\space\space\space\space}\space\space\space=\frac{n_1}{n_2}\newline &\space/\space\space\backslash\newline M_2&\space\space\space\space\space\space\space |\overline{M}-M_1| \end{aligned} $$

物质的量浓度

名称 定义 符号 单位 公式 备注
物质的量浓度 单位体积的溶液里所含溶质的物质的量 $c$ $\pu{mol/L}$ ($\pu{mol·L^{-1}}$) $c=\frac{n}{V}$ 气体溶于水按气体物质的量算

溶液混合:

  1. 等质量:$w'=\frac{w_1+w_2}{2}$
  2. 等体积:
    1. $\rho>1$:$w'>\frac{w_1+w_2}{2}$
    2. $\rho<1$:$w'<\frac{w_1+w_2}{2}$

配置一定物质的量浓度的溶液

  1. 转移
  2. 定容
  3. 装瓶

注意:容量瓶一定带容积。

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