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摩爾質(zhì)量
單位物質(zhì)的量
基本信息
| 中文名 | 摩爾質(zhì)量 |
| 外文名 | molar mass |
| 符號(hào) | M |
| 單位 | g/mol |
| 學(xué)科歸屬 | 化學(xué) |
| 面對對象 | 微觀基本單元 |
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來源
物質(zhì)的量是物理量，表示含有一定數(shù)目粒子的集合體，符號(hào)為n。物質(zhì)的量的單位為摩爾（mol）。科學(xué)上把含有阿伏伽德羅常數(shù)（約6.02×1023）個(gè)粒子的集體作為一個(gè)單位，叫摩爾。1mol不同物質(zhì)中所含的粒子數(shù)是相同的，但由于不同粒子的質(zhì)量不同，1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量也不同。
1971年第十四屆國際計(jì)量大會(huì)關(guān)于摩爾的定義有如下兩段規(guī)定：“摩爾是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012kg碳—12的原子數(shù)目相等。”“在使用摩爾時(shí)應(yīng)予以指明基本單元，它可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子，或是這些粒子的特定組合。”上兩段話應(yīng)該看做是一個(gè)整體。0.012kg碳12所包含的碳原子數(shù)目就是阿伏伽德羅常數(shù)（NA），實(shí)驗(yàn)測得的近似數(shù)值為NA=6.021687126645×1023。摩爾跟一般的單位不同，它有1個(gè)特點(diǎn)：
它計(jì)量的對象是微觀基本單元，如離子，而不能用于計(jì)量物質(zhì)。
1mol它以阿伏加德羅數(shù)為計(jì)量單位，是個(gè)批量，不是以個(gè)數(shù)來計(jì)量分子、原子等微粒的數(shù)量。也可以用于計(jì)量微觀粒子的特定組合，例如，用摩爾計(jì)量硫酸的物質(zhì)的量，即1mol硫酸含有6.02×1023個(gè)硫酸分子。摩爾是化學(xué)上應(yīng)用最廣的計(jì)量單位，如用于化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，溶液中的計(jì)算，溶液的配制及其稀釋，有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算，氣體摩爾體積及熱化學(xué)中都離不開這個(gè)基本單位。
摩爾質(zhì)量是物質(zhì)的質(zhì)量除以物質(zhì)的量，單位是克每摩爾，摩爾體積是物質(zhì)的體積除以物質(zhì)的量，單位是立方米每摩爾。過去常用的克原子量、克分子量、克分子體積應(yīng)廢除。
摩爾質(zhì)量、摩爾體積是物質(zhì)的量的導(dǎo)出量，應(yīng)用時(shí)必須指明基本單元，對于同一物質(zhì)規(guī)定的基本單元不同，摩爾質(zhì)量、摩爾體積就不同。
雖然阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)很大的數(shù)值，但用摩爾作為物質(zhì)的量的單位使用起來卻非常方便，它就像一座橋梁將微觀粒子同宏觀物質(zhì)聯(lián)系在一起。
定義
單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量，稱為摩爾質(zhì)量（molar mass），用符號(hào)M表示。(摩爾質(zhì)量=式量，單位不同，數(shù)字相同）當(dāng)物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時(shí)，在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。
單位
摩爾質(zhì)量的常用單位為g/mol（克每摩爾），摩爾質(zhì)量的國際制單位為kg/mol(千克每摩爾）。
用例
推理證明
我們知道，1mol不同物質(zhì)中所含的分子、原子或離子的數(shù)目是相同的，但由于不同粒子的質(zhì)量不同，因此1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量也不同。那么，1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量究竟是多少呢？
一種元素的相對原子質(zhì)量是以C-12質(zhì)量的1/12作為標(biāo)準(zhǔn)，其他元素的原子質(zhì)量跟它相比較后所得到的。通過對物質(zhì)的量概念的學(xué)習(xí)，我們又知道1molC-12的質(zhì)量為0.012kg，即0.012kg是6.02×1023個(gè)C-12的質(zhì)量。利用1mol任何粒子集體中都含有相同數(shù)目的粒子這個(gè)關(guān)系，我們就可以推知1mol任何粒子的質(zhì)量。例如，1個(gè)12C與1個(gè)H的質(zhì)量比約為12∶1，因此，1mol12C與1molH的質(zhì)量比也約為12∶1。由于1mol12C的質(zhì)量為0.012kg，所以，1molH的質(zhì)量也就為0.001kg。
對于原子來說，1mol任何原子的質(zhì)量都是以克為單位，在數(shù)值上等于該種原子的相對原子質(zhì)量。例如， O的相對原子質(zhì)量為16，1molO的質(zhì)量為16g； Na的相對原子質(zhì)量為23，1molNa的質(zhì)量為23g。
對于分子來說，1mol任何分子的質(zhì)量都是以克為單位，在數(shù)值上等于該種分子的相對分子質(zhì)量（式量）。例如，O?的相對分子質(zhì)量為32，1molO?的質(zhì)量為32g； NaCl的相對分子質(zhì)量為58.5，1mol NaCl的質(zhì)量為58.5g。
離子是原子得到或失去電子而生成的。由于電子的質(zhì)量很小，因此，原子在得到或失去電子后的質(zhì)量仍然近似等于原子的質(zhì)量。所以，對簡單離子來講，1mol任何離子的質(zhì)量都是以克為單位，在數(shù)值上等于形成該種離子的原子的相對原子質(zhì)量。例如，可以推知：Na?的相對原子質(zhì)量為23，1mol Na?的質(zhì)量為23g； Clˉ的相對原子質(zhì)量為35.5，1mol Clˉ的質(zhì)量為35.5g。
對于較復(fù)雜的離子，如原子團(tuán)來說，1mol任何原子團(tuán)的質(zhì)量都是以克為單位，在數(shù)值上等于構(gòu)成該原子團(tuán)的原子的相對原子質(zhì)量之和。例如， SO?2ˉ的相對原子質(zhì)量之和為96，1mol SO?2ˉ的質(zhì)量為96g；
NH??的相對原子質(zhì)量之和為18，1mol NH??的質(zhì)量為18g。
通過上述分析，我們不難看出，當(dāng)單位為克時(shí)，1mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上都與該粒子相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相等。我們將單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量。也就是說，物質(zhì)的摩爾質(zhì)量是該物質(zhì)的質(zhì)量與該物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。摩爾質(zhì)量的符號(hào)為M，常用的單位為g/mol或kg/mol。
O的摩爾質(zhì)量為16g/mol；
Na的摩爾質(zhì)量為23g/mol；
O?的摩爾質(zhì)量為32g/mol；
NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5g/mol；
Na?的摩爾質(zhì)量為23g/mol；
Cl的摩爾質(zhì)量為35.5g/mol；
SO?的摩爾質(zhì)量為96g/mol；
NH?的摩爾質(zhì)量為18g/mol。
同理：C-12的摩爾質(zhì)量為12g/mol。
物質(zhì)的量（n）、物質(zhì)的質(zhì)量（m）和物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（M）之間存在著下式所表示的關(guān)系：
n =m/M。
質(zhì)量表
注：112-118號(hào)元素?cái)?shù)據(jù)未被IUPAC確定。
標(biāo)號(hào) 名稱 符號(hào) 相對原子質(zhì)量
1 氫 H 1.007
2 氦 He 4.002
3 鋰 Li 6.941
4 鈹 Be 9.012
5 硼 B 10.811
6 碳 C 12.017
7 氮 N 14.006
8 氧 O 15.999
9 氟 F 18.998
10 氖 Ne 20.179
11 鈉 Na 22.989
13 鋁 Al 26.981
14 硅 Si 28.085
15 磷 P 30.973
16 硫 S 32.065
17 氯 Cl 35.453
18 氬 Ar 39.948
19 鉀 K 39.098
20 鈣 Ca 40.078
21 鈧 Sc 44.955
22 鈦 Ti 47.867
23 釩 V 50.941
24 鉻 Cr 51.996
26 鐵 Fe 55.845
27 鈷 Co 58.933
29 銅 Cu 63.546
30 鋅 Zn 65.409
31 鎵 Ga 69.723
32 鍺 Ge 72.64
33 砷 As 74.921
34 硒 Se 78.96
35 溴 Br 79.904
36 氪 Kr 83.798
38 鍶 Sr 87.62
39 釔 Y 88.905
41 鈮 Nb 92.906
42 鉬 Mo 95.94
44 釕 Ru 101.07
45 銠 Rh 102.905
47 銀 Ag 107.868
48 鎘 Cd 112.411
49 銦 In 114.818
50 錫 Sn 118.710
52 碲 Te 127.60
53 碘 I 126.904
55 銫 Cs 132.905
56 鋇 Ba 137.327
57 鑭 La 138.905
58 鈰 Ce 140.116
59 鐠 Pr 140.907
60 釹 Nd 144.242
62 釤 Sm 150.36
63 銪 Eu 151.964
67 鈥 Ho 164.930
68 鉺 Er 167.259
69 銩 Tm 168.934
71 镥 Lu 174.967
72 鉿 Hf 178.49（2
73 鉭 Ta 180.947
74 鎢 W 183.84
75 錸 Re 186.207
76 鋨 Os 190.23
77 銥 Ir 192.217
79 金 Au 196.966
81 鉈 Tl 204.383
82 鉛 Pb 207.2
83 鉍 Bi 208.980
84 釙 Po208.982
85 砹 At209.987
86 氡 Rn222.017
87 鈁 Fr223.0197
88 鐳 Re 226.0245
89 錒 Ac227.0277
90 釷 Th 232.038
91 鏷 Pa 231.035
92 鈾 U 238.028
94 钚 Pu 242.8798
95 镅 Am 244.8594
96 鋦 Cm 246.911
99 锿 Es 253.9656
100 鐨 Fm 259.0046
101 鍆 Md 260.0124
102 锘 No 261.0202
104 钅盧* Rf 269.0826
108 钅黑* Hs 272.106
110 鐽* Ds 283.1918
112 鎶* Cn 287.223
114鈇 Fl 291.1964
115 暫無 Uup 290.1888
116鉝 Lv 295.2268
117 暫無 Uus 293.2116
118 暫無 Uuo 299.2572
關(guān)系
為什么當(dāng)你在Na的相對原子質(zhì)量（23）加上g/mol后，就會(huì)等于1molNa的質(zhì)量為23g。
①因?yàn)樵邮怯芍凶樱?/span>質(zhì)子，電子構(gòu)成，所以原子的質(zhì)量=核內(nèi)中子質(zhì)量+核內(nèi)質(zhì)子質(zhì)量（電子的質(zhì)量過小，可忽略。）由資料可知1個(gè)中子的質(zhì)量為1.6749×10?2?kg，1個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量為1.6726×10?2?kg。
即，Na的質(zhì)量為12個(gè)中子×1.6749×10?2?kg+11個(gè)質(zhì)子×1.6726×10?2?kg。
即，(6個(gè)質(zhì)子×1.6726×10?2?kg+6個(gè)中子×1.6749×10?2?kg)×(1/12)=1.66×10?2?kg。
③因?yàn)樵淤|(zhì)量數(shù)過小，書寫不便，所以，以碳原子質(zhì)量的1/12為標(biāo)準(zhǔn)，與其它原子的質(zhì)量跟它（碳原子質(zhì)量的1/12）相比所得到的值，叫相對原子質(zhì)量。
④按事實(shí)算1molNa的質(zhì)量的過程應(yīng)為，（11×1.6726×10?2?kg+12×1.6749×10?2?kg）×（6.02×1023個(gè)）=23g。因?yàn)?÷（1.66×10?2?）*1000=6.02×1023，所以可在相對原子質(zhì)量后面加上g/mol，也會(huì)等于實(shí)際的質(zhì)量。
摩爾質(zhì)量與相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量的關(guān)系
（1）區(qū)別：摩爾質(zhì)量是由物質(zhì)質(zhì)量除以物質(zhì)的量得到的，單位是g/mol；物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量，是以C12原子質(zhì)量的1/12為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子或分子的質(zhì)量與它相比較而得到的。
（2）聯(lián)系：摩爾質(zhì)量以g/mol為單位時(shí)，在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。即：1mol
物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，該物質(zhì)的相對分子（原子）質(zhì)量三者數(shù)值相等，單位各不相同。
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