物質的量、物質的質量、摩爾質量這三者看似有點繞口,但是它們之間卻存在着一定的關系。物質的質量是物質的宏觀表現,摩爾質量在一定情況下也可以是物質的微觀表現,但物質的量卻是連接物質宏觀與微觀的橋梁,那麼,它們三者有啥關系呢?
第一:物質的量
我們知道,所有的物質都是由分子構成的,而分子的卻極其微小,用肉眼是看不來的。所以,人們為了更好的描述物質的微觀世界,遂引入了物質的量這個概念。而且物質的量在國際上也被作為七大物理量之一。
物質的量的符号用小寫的n表示,它表示的是含有一定粒子數目的集體。根據更為嚴謹的科學實驗證明,在12gC(1)中所含有的碳原子數取整約為6.02×10^23個,如果在一定量的粒子集體中所含有的粒子數與12g碳中所含有的碳原子數相同,我們就稱之為1摩爾(mol)。
(1)中表示的是C12,即碳原子中含有6個中子和6個質子。
物質的量的國際單位為摩爾,符号mol,無論是碳原子,還是氧原子還是氮原子,隻要它們都是1mol,那麼它們的粒子數就隻有6.02×10^23。在物理化學中,1mol任何粒子的粒子數叫做阿伏伽德羅常數,符号NA,通常用6.02×10^mol-1。
而且物質的量,阿伏伽德羅常數,粒子數之間存在着如下關系:
n=N/NA,在這個式子中,n為物質的量,N為粒子的個數,NA為阿伏伽德羅常數。
二:摩爾質量
我們将單位物質的量的物質所具有的質量稱之為摩爾質量,符号大寫M。雖然一摩爾任何物質的粒子數相同,但是,有些物質的原子的質量卻不相同,這就導緻了它們在單位物質的量内的質量也不相同。
如果以克為單位時,一摩爾任何物質的摩爾質量在數值上等于該粒子的相對原子質量或相對分子質量。
例如:鈉的摩爾質量就是23g/mol。但是,對于鈉離子而言,其摩爾質量又等于什麼呢?
鈉離子是鈉原子失去最外層的一個電子後而形成的,也就是說,鈉原子變為鈉離子時質量會必然的減少,但是,由于電子的質量遠遠小于中子和質子的質量,故而,在考慮鈉離子的摩爾質量時,通常将失去的電子所損失的質量不計。
因此,鈉離子的摩爾質量同樣是23g/mol。換言之,離子的摩爾質量在數值上等于形成該離子之前原子的相對原子質量。
第三:三者的關系
通過前面的概述,可以得出這麼一個公式即物質的摩爾質量等于物質的質量與物質的量之比,其關系式為:M=m/n,其中M為摩爾質量,m為質量,n為物質的量。為了更好的理解這三者之間的關系,請看一個例題:71gNa2SO4中含有鈉離子與硫酸根離子物質的量各是多少呢?
在硫酸鈉中,鈉的相對原子質量為23,硫的相對原子質量為32,氧的相對原子質量為16,則硫酸鈉分子的相對分子質量為142。由公式M=m/n帶入數值可得,硫酸鈉的物質的量為0.5mol。
在硫酸鈉中,鈉離子與硫酸根與硫酸鈉分子的比值為2:1:1,故而鈉離子的物質量為1mol,硫酸根的物質的量為0.5mol。
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