第1章物質(zhì)的聚集狀態(tài)

無(wú)機(jī)及分析化學(xué)徐會(huì)君2015年9月

參考書武漢大學(xué)、吉林大學(xué)等編，《無(wú)機(jī)化學(xué)》上下冊(cè)武漢大學(xué):《分析化學(xué)》，高教出版社北京大學(xué):《定量分析簡(jiǎn)明教程》(第二版)高鴻：《分析化學(xué)前沿》科學(xué)出版社考核方式平時(shí)成績(jī)30%

作業(yè)+考勤(10%)+實(shí)驗(yàn)(20%)期末考試70%

預(yù)約實(shí)驗(yàn)須知本學(xué)期無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)，共8個(gè)必做實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：各班班長(zhǎng)轉(zhuǎn)達(dá)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：四號(hào)實(shí)驗(yàn)樓三樓起止時(shí)間：第6周至第13周方式：網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)選課網(wǎng)址：62/huaxue/,上網(wǎng)后，輸入學(xué)號(hào)，在“密碼”中，輸入123456作為臨時(shí)密碼。然后登陸，登陸后修改密碼。

化學(xué)是一門在原子、分子、離子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及其內(nèi)在聯(lián)系和外界變化條件的科學(xué)?；瘜W(xué)是研究物質(zhì)變化的科學(xué)?；瘜W(xué)是一門既古老又現(xiàn)代的學(xué)科

人類第一次認(rèn)識(shí)和利用的化學(xué)反應(yīng)——燃燒,利用燃燒制作了陶器、冶煉了青銅。煉丹家使用了燃燒、煅燒、蒸餾、升華等學(xué)基本操作。造紙、染色、釀造、火藥發(fā)明無(wú)一不是經(jīng)歷無(wú)數(shù)化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。18世紀(jì)未，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開始有了較精密的天平，使化學(xué)科學(xué)從對(duì)物質(zhì)變化的簡(jiǎn)單定性研究進(jìn)入到精密的定量研究。相繼發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律當(dāng)量定律定比定律19世紀(jì)初，道爾頓(J.Daltan)和阿佛加德羅分別創(chuàng)立了原子論和原子論-分子論。19世紀(jì)下半葉，熱力學(xué)理論引入化學(xué)，從宏觀角度解決了化學(xué)平衡的問(wèn)題。生產(chǎn)酸、堿、合成氨、染料以及其它有機(jī)化合物，形成無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)四大基礎(chǔ)學(xué)科。20世紀(jì)是化學(xué)取得巨大成就的世紀(jì)，化學(xué)的研究對(duì)象從微觀世界到宏觀世界，從人類社會(huì)到宇宙空間不斷地發(fā)展。

20世紀(jì)生命化學(xué)的崛起給古老的生物學(xué)注入了新的活力。在新世紀(jì)中，化學(xué)必將給人類社會(huì)的進(jìn)步起到越來(lái)越重要的作用。一、什么是無(wú)機(jī)及分析化學(xué)化學(xué)分析化學(xué)物理化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)

第一章物質(zhì)的聚集狀態(tài)1.1分散系1.2氣體1.3

溶液濃度的表示方法1.4稀溶液的通性1.5膠體溶液1.6高分子溶液和乳濁液1.1分散系—混合物分散系（dispersesystem）：一種或多種物質(zhì)分散于另一種物質(zhì)中的存在形式。分散相（dispersedphase）：被分散的物質(zhì)，粒子間有間隔，或稱不連續(xù)相。分散介質(zhì)（dispersionmedium）：容納分散相的均勻介質(zhì)，或稱連續(xù)相。煙,粉塵油墨,泥漿有色玻璃,某些合金氣液固固云、霧牛奶,含水原油珍珠,蛋白石氣液固液空氣、家用煤氣泡沫,汽水泡沫塑料氣液固氣實(shí)例分散介質(zhì)分散相按聚集狀態(tài)分類的各種分散系低分子或離子分散系(溶液)：分散相粒子直徑小于1nm，。膠體分散系：分散相粒子直徑在1~100nm之間，粗分散系：分散相粒子直徑大于100nm，按分散相粒子大小分類的各種液態(tài)分散系1.2氣體

1.2.1理想氣體狀態(tài)方程式

(idealorperfectgasequation)

PPa；Vm3；nmol；TK；R8.314J·mol-1·K-1理想氣體:1.2.2理想氣體分壓定律氣體的分壓(pB)——?dú)怏w混合物中，某一組分氣體B對(duì)器壁所施加的壓力。即等于相同溫度下該氣體單獨(dú)占有與混合氣體相同體積時(shí)所產(chǎn)生的壓力。道爾頓分壓定律——混合氣體的總壓力等于各組分氣體的分壓之和。

p=ΣpB

分體積定律在同溫同壓的條件下，氣態(tài)物質(zhì)的量與它的體積成正比，即：1.3溶液濃度的表示方法

mol·kg-1質(zhì)量摩爾濃度量綱為1質(zhì)量分?jǐn)?shù)mol·L-1

物質(zhì)的量濃度單位數(shù)學(xué)表達(dá)式名稱1.3.5幾種溶液濃度之間的關(guān)系

—溶液的密度;wB—溶質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù);1.物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量摩爾濃度

兩組分系統(tǒng)，B組分含量較少，m

mA，稀的水溶液，則：1.4稀溶液的通性

溶液有兩大類性質(zhì)：1.與溶液中溶質(zhì)的本性有關(guān)：顏色、導(dǎo)電性……2.與溶液中溶質(zhì)的獨(dú)立質(zhì)點(diǎn)數(shù)有關(guān)

蒸氣壓下降2.沸點(diǎn)上升3.凝固點(diǎn)降低)4.滲透壓依數(shù)性:1.4.1溶液蒸氣壓的下降

一、飽和蒸氣壓

(po)：密閉容器中的純?nèi)軇魵鈮?溫度曲線

蒸發(fā)

H2O(l)H2O(g)凝結(jié)

二、溶液的蒸氣壓下降——Raoult定律1、Raoult定律

在一定溫度下,難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮号c溶劑物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的乘積。

p=p0

xA

p0：純?nèi)軇┑恼魵鈮?p：溶液的蒸氣壓。2.溶液的蒸氣降：Δp=p0xB

例已知293K時(shí)水的飽和蒸氣壓為2.338kPa，將6.840g蔗糖(C12H22O11)溶于100.0g水中，計(jì)算蔗糖溶液的質(zhì)量摩爾濃度和蒸氣壓。解p=p0xA=2.338kPa×0.9964=2.330kPa1、液體的沸點(diǎn)Tb液體的沸點(diǎn)是液體的蒸氣壓等于外界壓力時(shí)的溫度。液體的正常沸點(diǎn)

是指外壓為101.3kPa時(shí)的沸點(diǎn)。1.4.2溶液沸點(diǎn)的升高和疑固點(diǎn)下降

一.溶液的沸點(diǎn)升高

2、溶液的沸點(diǎn)Tb升高溶液的沸點(diǎn)總是高于溶劑的沸點(diǎn)，這一現(xiàn)象稱之為溶液的沸點(diǎn)高。溶液沸點(diǎn)升高是由溶的蒸氣壓下降引起

ΔTb=Tb-Tb=Kb

bB

常見溶劑的Tb和Kb值溶劑Tb/℃Kb/(K·kg·mol-1)溶劑Tb0/℃Kb/(K·kg·mol-1)水1000.512四氯化碳76.75.03乙酸1182.93乙醚34.72.02苯802.53萘2185.80乙醇78.41.22

溶液的凝固點(diǎn)降低溶液的凝固點(diǎn)降低是溶液的蒸氣壓下降引起。ΔTf=Tf0-Tf

=Kf·bB二、溶液的凝固點(diǎn)降低

凝固點(diǎn)是指物質(zhì)的固、液兩相蒸氣壓相等時(shí)的溫度。純水的凝固點(diǎn)（273.15K）又稱為冰點(diǎn)，在此溫度水和冰的蒸氣壓相等。常見溶劑的Tb

Kb和Tf

Kf值溶劑Tb/℃Kf/(K·kg·mol-1)水1000.5120.01.86乙酸1182.9317.03.90苯802.535.55.10乙醇78.41.22-117.31.99四氯化碳76.75.03-22.932.0乙醚34.72.02-116.21.8萘2185.8080.06.9Kb/(K·kg·mol-1)Tf/℃溶液凝固點(diǎn)降低的應(yīng)用：測(cè)定溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量（特別是小分子）。

例將0.638g尿素溶于250g水中，測(cè)得此溶液的凝固點(diǎn)降低值為0.079K，試求尿素的相對(duì)分子質(zhì)量。解估算溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量有一質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.00%的水溶液，測(cè)得其凝固點(diǎn)為273.05K。計(jì)算溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。由于溶液的濃度較小，所以mA+mB≈mA，即mB/mA≈1.00%解：根據(jù)公式：Tf=Kf×bB

則有所以有溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為183例模擬海水樣品1L中溶有主要物種的物質(zhì)的量（以mol表示）如下所示，試計(jì)算此模擬樣品的凝固點(diǎn)。

Na+:0.458Mg2+:0.052Ca2+:0.01K+:0.01Cl-:0.583HCO3-:0.002SO42-:0.028Br-:0.001解：c總

=b總

=0.458+0.052+0.01+0.01+0.583+0.002+0.028+0.001+0.001=1.144

ΔTf=Tf-Tf=Kf

bB=2.13C

冷凍劑工作原理食鹽-冰（30gNaCl+100gH2O(s)）-22℃CaCl2-冰（42.5gCaCl2+100gH2O(s)）-55℃防凍劑工作原理汽車水箱可加入甘油、乙二醇等降低水的凝固點(diǎn)，避免水箱破裂。一、滲透現(xiàn)象和滲透壓1.4.3溶液的滲透壓

1、溶劑分子通過(guò)半透膜進(jìn)入到溶液中的過(guò)程,稱為滲透。2、半透膜，而溶質(zhì)分子不能。3、滲透壓為維持只允許溶劑通過(guò)的膜所隔開的溶液與溶劑之間的滲透平衡而需要的超額壓力。單位:Pa或kPa。

Π=cBRT

其中cB—物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)

R—常數(shù)8.314J·K-1·mol-1

T—絕對(duì)溫度

(273.15+t)

若半透膜隔開的濃度不等的兩個(gè)非電解質(zhì)溶液，為了防止?jié)B透現(xiàn)象發(fā)生，必須在濃溶液液面上施加一超額壓力，此壓力是兩溶液滲透壓力之差。二、溶液的滲透壓力與濃度及溫度的關(guān)系

滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義等滲、高滲和低滲溶液定義滲透活性物質(zhì)（溶液中產(chǎn)生滲透效應(yīng)的溶質(zhì)粒子）的物質(zhì)的量濃度為滲透濃度cos高滲溶液中等滲溶液中低滲溶液中醫(yī)學(xué)上的等滲、高滲和低滲溶液是以血漿的滲透壓力為標(biāo)準(zhǔn)確定的。正常人血漿的滲透濃度：303.7mmol·L-1臨床上規(guī)定：

等滲溶液：cos280~320mmol·L-1

高滲溶液：cos

＞320mmol·L-1

低滲溶液：cos

＜280mmol·L-1正常人各種滲透活性物質(zhì)的滲透濃度/mmol·L-1滲透活性物質(zhì)血漿中組織間液中細(xì)胞內(nèi)液中Na+1443710K+54.7141Ca2+2.52.4Mg2+1.51.431Cl-107112.74HCO3-2728.310HPO42-、H2PO4-2211SO42-0.50.51磷酸肌酸45肌肽14正常人各種滲透活性物質(zhì)的滲透濃度/mmol·L-1滲透活性物質(zhì)血漿中組織間液中細(xì)胞內(nèi)液中氨基酸228肌酸0.20.29乳酸鹽1.21.21.5三磷酸腺苷5一磷酸已糖3.7葡萄糖5.65.6SO42-0.50.51蛋白質(zhì)1.20.24尿素444cos303.7302.2302.2例計(jì)算補(bǔ)液用50.0g·L-1葡萄糖溶液和9.00g·L-1NaCl溶液(生理鹽水)的滲透濃度。解葡萄糖(C6H12O6)的摩爾質(zhì)量為180g·mol-1，NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol-1，本節(jié)小結(jié)

1、稀溶液依數(shù)性定律成立的條件2、溶液蒸汽壓降低引起沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低膠體分散系

溶膠：固體分子、原子或離子的聚集體分散在液體介質(zhì)中所形成的多相系統(tǒng),有很大的相界面,很高的表面能。

熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)（如Fe(OH)3膠體和As2S3膠體等）

高分子溶液:高分子化合物以單個(gè)分子分散在介質(zhì)中形成的均相的熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)。真溶液。（淀粉溶液和蛋白質(zhì)溶液等）1.5膠體溶液

凡粒子以1-100nm大小分散在另一物質(zhì)中時(shí)就成為膠體分散系。

分散度(degreeofdispersion)－－－分散相在分散介質(zhì)中分散的程度。

比表面(specificsurface)

－－－單位體積物質(zhì)所具有的表面積。討論：①比表面s常用來(lái)表示系統(tǒng)分散度。②s越大，系統(tǒng)分散度愈大，導(dǎo)致表面現(xiàn)象愈顯著。1.5.1分散度和表面吸附

內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)受到的總的作用力為零。

外部質(zhì)點(diǎn)受到的來(lái)自各個(gè)方向的作用力的合力就不等于零。表面質(zhì)點(diǎn)比內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)所多余的能量---表面能。

溶膠粒子的大小與它相仿，因此溶膠粒子的表面能也相當(dāng)大，它們有自動(dòng)聚積成大顆粒而減少表面積的趨勢(shì)。1g重的水珠，表面積為4.84×10-4m2,表面能為3.5×10-5J;

若將它分散成直徑為10-9m(1nm)的微小水珠，則總面積達(dá)到6000m2，表面能高達(dá)434J

;霧變水滴稀AgNO3與過(guò)量的KI溶液反應(yīng)制備的AgI溶膠AgI膠團(tuán)結(jié)構(gòu)吸附層擴(kuò)散層{(AgI)m·nI·(nx)K+}x-·xK+

膠核電位離子反離子反離子膠粒膠團(tuán)1.5.2膠團(tuán)結(jié)構(gòu)

溶膠具有擴(kuò)散雙電層結(jié)構(gòu)－擴(kuò)散層吸附層Cl－Cl－Cl－Cl－Cl－Cl－FeO＋FeO＋FeO＋FeO＋FeO＋FeO＋FeO＋FeO＋Cl－Cl－[Fe(OH)3]m膠核電位離子反離子反離子吸附層擴(kuò)散層膠團(tuán)溶膠粒子帶電的主要原因

吸附作用：氫氧化鐵溶膠，由于Fe(OH)3對(duì)FeO+的吸附因而溶膠帶正電。電離作用：硅膠粒子帶電就是因?yàn)镠2SiO3電離形成HSiO3-或SiO32-，并附著在表面而帶負(fù)電。H2SiO3＝HSiO3-

+H+＝SiO32-+2H+

1.5.3膠體溶液的性質(zhì)

溶膠的光學(xué)性質(zhì)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)溶膠的電學(xué)性質(zhì)

膠體溶液的性質(zhì)1.溶膠的光學(xué)性質(zhì)

丁達(dá)爾效應(yīng)：溶膠丁達(dá)爾效應(yīng)光源透鏡物質(zhì)的顆粒直徑小于入射波長(zhǎng)小的話，則發(fā)生光的散射作用而出現(xiàn)丁達(dá)爾現(xiàn)象。因?yàn)槿苣z的粒子直徑在1-100nm，而一般可見光的波長(zhǎng)范圍在400-760nm。2.溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)

布朗(Brown)運(yùn)動(dòng)：溶膠中的分散相粒子的不停息的和無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。

分散介質(zhì)分子處于無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從各個(gè)方向不斷撞擊分散相粒子。3.溶膠的電學(xué)性質(zhì)

電泳(electrophonesis)：在外電場(chǎng)作用下，膠體粒子在分散介質(zhì)中定向移動(dòng)的現(xiàn)象。－NaCl溶液Fe(OH)3溶膠+電泳示意圖

圖中Fe(OH)3溶膠在電場(chǎng)作用下向陰極方向移動(dòng)，證明Fe(OH)3的膠體粒子是帶正電荷的。1.5.4溶膠的穩(wěn)定性和聚沉

溶膠的穩(wěn)定性1.溶膠的穩(wěn)定性

布朗運(yùn)動(dòng)

膠粒的雙電層結(jié)構(gòu)溶膠的聚結(jié)穩(wěn)定性

溶劑化膜

溶膠的聚沉(膠粒從介質(zhì)中析出的現(xiàn)象)

電解質(zhì)作用——去電，去水合膜(溶劑化)∵加電解質(zhì)，迫使反離子更多進(jìn)入吸附層，∴擴(kuò)散層變薄，穩(wěn)定性↓

溶膠相互聚沉：膠粒電性相反的兩種溶膠--適量混合----電性

中和加熱可以使溶膠聚沉

高分子化合物對(duì)溶膠的保護(hù)與敏化作用聚沉值：一定量溶膠在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生

聚沉所需電解質(zhì)的最小濃度(單：mmol·L-1)規(guī)律：1.正溶膠－－－負(fù)離子負(fù)溶膠－－－正離子

2.反離子價(jià)↑，聚沉能力↑。聚沉值反比于Z6(∝1/Z6)3.同價(jià)離子聚沉能力接近，且正：H+＞……Li+

負(fù)：F-＞……CNS-4.一些有機(jī)物離子具有非常強(qiáng)的聚沉能力。明礬凈水作用。天然水中膠態(tài)的懸浮物大多帶負(fù)電，明礬在水中水解產(chǎn)生的Al(OH)3溶膠帶正電，它們相互聚沉而使水凈化。本節(jié)小結(jié)

膠體溶液的特性取決于膠體離子的大小和帶電性。高分子化合物單個(gè)分子相對(duì)分子量在一萬(wàn)以上的大分子物質(zhì)稱為高分子化合物。如蛋白質(zhì)、核酸、糖原都是在生命體的體液中具有生物活性的重要高分子物質(zhì)；人體肌肉、組織；天然橡膠等也是高分子物質(zhì)。根據(jù)來(lái)源可將高分子物質(zhì)分為天然的和合成的高分子。1.6高分子溶液和乳濁液1.6.1高分子溶液高分子溶液形成特點(diǎn)：

與小分子化合物形成的明顯不同是→要經(jīng)過(guò)溶脹(溶劑慢慢進(jìn)入卷曲的高分子鏈的空隙中，高分子緩慢舒展開來(lái)，體積↑)→逐步擴(kuò)散到溶劑中去→完全溶解。高分子化合物溶液的基本性質(zhì)

1.均相，熱力學(xué)穩(wěn)定性溶解在溶劑中形成高度水合或溶劑化

2.其溶解與析出過(guò)程具有可逆性。

3.對(duì)電解質(zhì)不太敏感。∵高分子是一個(gè)高度水化系統(tǒng)，∴加少電解質(zhì)不足以?shī)ZH2O分子而破壞水合層，大量電解質(zhì)的加入→電解質(zhì)破壞高分子水化層→聚沉鹽析。4、粘度較大高分子溶液的粘度比真溶液或溶膠大得多。原因：1.高度溶劑化，使自由流動(dòng)的溶劑減少。2.線狀或分枝狀結(jié)構(gòu)，能牽引介質(zhì)使它運(yùn)動(dòng)困難。高分子物質(zhì)對(duì)溶膠的保護(hù)作用和絮凝作用

保護(hù)作用絮凝作用條件加入足量高分子溶液加極少量的高分子溶液原因高分子被吸附在膠粒表面→高分子吸附層將包裹膠粒，阻礙聚沉多個(gè)膠粒吸附在一個(gè)線型高分子鏈上，阻礙膠粒自由運(yùn)動(dòng)→促進(jìn)聚沉圖示

1.6.2乳狀液乳狀液:分散相和分散介質(zhì)均為液體的粗分散系

能增加乳狀液穩(wěn)定性的物質(zhì)稱為乳化劑，乳化劑使乳狀液穩(wěn)定的作用稱乳化作用。常用的乳化劑是一些表面活性劑。表面活性物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、能顯著降低表面張力的物質(zhì)稱表面活性物。表面活性劑吸附特點(diǎn)：1.極性部分溶于極性溶劑(水)，非→非(油)2.液液表面定向排列→薄膜，↓σ

極性基團(tuán)—親水(親水頭)：-OH，-COOH

非極性基團(tuán)—疏水(親脂性)：直鏈或有側(cè)鏈的有機(jī)烷基兩親性界面吸附

表面活性劑在界面上的定向排列

臨介膠束濃度

（criticalmicelleconcentration，CMC）

單體膠束單體柱狀膠束球狀膠束板層膠束

表面活性物質(zhì)在生命科學(xué)中有重要的意義。如構(gòu)成細(xì)胞膜的脂類（磷酯、糖酯等）以及由膽囊分泌的膽汁酸鹽都是表面活性物質(zhì)

乳狀液中一相是極性大的物質(zhì)（水），另一相為極性小的物質(zhì)，稱為油（包括極性小的有機(jī)溶劑）乳狀液可分為：“水包油”（O/W型）“油包水”（W/O型）2.乳狀液的類型2）主要取決于乳化劑。鈉肥皂形成O/W型乳狀液，因?yàn)殁c肥皂大大降低水的界面能，水滴不易形成；鈣肥皂只能溶于油而降低油的界面張力，故形成W/O型乳狀液。3.乳狀液類型的影響因素1）水和油的相對(duì)量；

膽汁酸鹽的乳化作用使油脂具有很大的表面積，便于消化和吸收

消毒和殺菌用的藥劑常制成乳劑，如煤酚皂溶液，以增加藥物和細(xì)菌的接觸面，提高藥效。O/W型乳狀液用水稀釋，不引層；W/O型乳狀液用水稀釋，分層。乳狀液的類型可用加水稀釋法來(lái)鑒別。4.乳狀液類型的鑒別

5.乳狀液的應(yīng)用本節(jié)小結(jié)

1、表面活性劑的特性取決于其結(jié)構(gòu)2、乳化劑的作用3、乳濁液的類型及應(yīng)用本章作業(yè)P231-14~1-17冬季草原上的空氣主要含氮?dú)?N2)、氧氣(O2)和氬氣(Ar)。在壓力為9.7×104Pa及溫度為-22℃時(shí)的一份空氣試樣經(jīng)測(cè)定其中氮?dú)?、氧氣和氬氣的體積分?jǐn)?shù)依次為0.780、0.21、0.010。計(jì)算收集試樣時(shí)各氣體的分壓。解：p(N2)=0.78p=0.78×9.7×104Pa=7.6×104Pap(O2)=0.21p=0.21×9.7×104Pa=2.0×104Pap(Ar)=0.01p=0.01×9.7×104Pa=9.7×103Pa相對(duì)原子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量

具有確定質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的一類單核粒子稱為核素。

元素是具有相同質(zhì)子數(shù)的一類單核粒子的總稱。

質(zhì)子數(shù)相等而中子數(shù)不等的同一元素的一些原子品種互稱為同位素。

自然界中氧就有三種同位素:

16O17O18O含量/%99.7590.0370.204

碳有兩種同位素：

12C13C相對(duì)含量/%98.8921.108相對(duì)原子質(zhì)量(Ar)

被定義為元素的平均原子質(zhì)量與核素12C原子質(zhì)量的1/12之比，以往被稱為原子量。例如：Ar(H)=1.0079

Ar(O)=15.999相對(duì)分子質(zhì)量(Mr)被定義為物質(zhì)的分子或特定單元的平均質(zhì)量與核素12C原子質(zhì)量的1/12之比.(以前被稱為分子量)例如：Mr(H2O)=18.0148≈18.01

Mr(NaCl)=58.443≈58.44物質(zhì)的量及其單位

是用于計(jì)量指定的微觀基本單元(如分子、原子、離子、電子等微觀粒子)或其特定組合的一個(gè)物理量。符號(hào)為n

單位為摩[爾]（mole）、mol物質(zhì)的量

系統(tǒng)中的物質(zhì)的量若為１摩爾，表示該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012kg12C的原子數(shù)目相等。

0.012kg12C所含的碳原子數(shù)目6.022×1023個(gè))稱為阿伏加德羅常數(shù)[Avogadro]（NA）。

指明基本單位(以化學(xué)式表示)否則示意不明。例如:籠統(tǒng)說(shuō)“1mol氫”難以斷定是指1mol氫分子還是指1mol氫原子或1mol氫離子

在混合物中，B的物質(zhì)的量(nB)與混合物的物質(zhì)的量(n)之比，稱為組分B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(xB)，又稱B的摩爾分?jǐn)?shù)。如含1molO2和4molN2的混合氣體中,O2和N2的摩爾分?jǐn)?shù)分別為：x(O2)=1mol/(1+4)mol=1/5

x(N2)=4mol/(1+4)mol=4/5摩爾分?jǐn)?shù)例如

1molH2的質(zhì)量為2.02×10-3kgH2的摩爾質(zhì)量為2.02×10-3kg·mol-1摩爾質(zhì)量某物質(zhì)的質(zhì)量(m)除以該物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)M=m/n

M的單位kg·mol-1或g·mol-1

例如在標(biāo)準(zhǔn)狀況(STP)(273.15K及101.325kPa下)，任何理想氣體的摩爾體積為：Vm,273.15K=0.022414m3·mol-1

=22.414L·mol-1≈22.4L·mol-1摩爾體積某氣體物質(zhì)的體積(V)除以該氣體物質(zhì)的量(n)Vm=V/n化學(xué)計(jì)量化合物和非計(jì)量化合物

能表明組成化學(xué)物質(zhì)的各元素原子數(shù)目之間最簡(jiǎn)單的整數(shù)比關(guān)系，因此又稱最簡(jiǎn)式化學(xué)式分子式能表明分子型物質(zhì)中一個(gè)分子所包含的各種元素原子的數(shù)目。分子式可能和最簡(jiǎn)式相同，也可能是最簡(jiǎn)式的整數(shù)倍。例如分子型物質(zhì)化學(xué)式分子式氣態(tài)氯化鋁AlCl3Al2Cl6水H2OH2O對(duì)于那些非分子型物質(zhì),只能用最簡(jiǎn)式表示例如：離子型化合物氯化鈉，習(xí)慣上以最簡(jiǎn)式NaCl表示?；瘜W(xué)計(jì)量化合物具有確定組成且各種元素的原子互成簡(jiǎn)單整數(shù)比的化合物，這類化合物又稱整比化合物或道爾頓體。例如：一氧化碳中氧與碳質(zhì)量比恒為4∶3原子比恒為1∶1非化學(xué)計(jì)量化合物組成可在一個(gè)較小范圍內(nèi)變動(dòng)，而又保持基本結(jié)構(gòu)不變的化合物，這類化合物偏離了原子互為整數(shù)比的關(guān)系，又稱為非整比化合物或貝多萊體。例如:還原WO3

或加熱WO2

與WO3

的混合物，均可制得WO2.92。又如:方鐵礦的物