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1-3.1 原子量 1-3.2 分子量 1-3.3 莫 耳. 1-3 原子量與分子量. 原子的體積與質量皆非常微小,很難直接測量。但在化學反應中,原子質量的測定非常重要,科學家於是提出相對原子量的概念;原子量的概念確定之後,分子量也不難決定。. 1-3 原子量與分子量. 學習目標:. 了解 原子量 的意義、標準及平均原子量的概念。 了解 分子量 的意義及利用原子量算出分子量的方法。 了解 莫耳 及 亞佛加厥數 的意義,及其簡單的計算。. 原子量是指原子間的相對質量
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1-3.1 原子量 1-3.2 分子量 1-3.3 莫 耳 1-3 原子量與分子量 原子的體積與質量皆非常微小,很難直接測量。但在化學反應中,原子質量的測定非常重要,科學家於是提出相對原子量的概念;原子量的概念確定之後,分子量也不難決定。
1-3 原子量與分子量 學習目標: 了解原子量的意義、標準及平均原子量的概念。 了解分子量的意義及利用原子量算出分子量的方法。 了解莫耳及亞佛加厥數的意義,及其簡單的計算。
原子量是指原子間的相對質量 科學家先以某一原子為基準,定出其原子量,再取相同數目的他種原子,將其質量與該標準原子之質量比較,即可求出該原子之原子量,即: 1-3.1原子量
原子量的標準:. 1961年,IUPAC:。 amu(atomic mass unit)稱為。 1amu=。 實例:16O的原子量: 12C⇒12amu 原子質量單位 1 個 12C 原子質量的1/12 等數量的16O原子之質量為12C的 倍
因各元素皆存在不等比率之同位素,因此週期表中碳的原子量為平均原子量。因各元素皆存在不等比率之同位素,因此週期表中碳的原子量為平均原子量。
平均原子量( )的求法: A1、A2、…為該元素各種同位素的原子量 X1、X2、…為各同位素相對存量的百分率 碳的平均原子量為 12.0000amu × 98.892%+13.0034amu × 1.108% =12.0111amu
鉀在自然界中有三種同位素,其原子量及存量百分率如下表。計算鉀元素的平均原子量到小數點後第 2 位。 範例 1-4
範例 1-4 解答: 平均原子量的計算: 鉀的原子量 =38.96amu × 93.258% + 39.96amu × 0.012% + 40.96amu × 6.73%=39.09 amu
哈雷慧星上,碳的兩種同位素 12C 和 13C 的原子個數比為 65:1,而地球上 12C 和13C 的原子個數比為 99:1。已知地球上碳元素的平均原子量為 12.011,求哈雷慧星上的碳元素之平均原子量為何? (A)12.000(B)12.009 (C)12.015(D)12.980 練習題 1-4
1-3.2 分子量 • 分子是由原子組成,故分子量即為分子中各原子量的總和。 例1:水(H2O)的分子量=1.008amu×2+16.00amu=18.02amu 例2:天然氣中主要成分-甲烷(CH4)的分子量=12.01amu+4×1.008amu=16.04amu • IUPAC:原子量與分子量的單位為amu • 習慣上不列出單位,故甲烷的分子量可表示為16.04
1-3.3 莫耳 • 生活中所接觸的物質,其所含之粒子數量均極為龐大,於是科學家訂定一個數量單位 —莫耳(mole),以方便計量。 • 1莫耳為 12 克 12C 所含的原子個數,其值為 6.02×1023。 • 此數值稱為亞佛加厥數(NA)。 • 任何物質含有 6.02×1023個粒子均稱為 1 莫耳 • 1莫耳物質所具有的質量⇒。 莫耳質量 12C ⇒12克 Fe ⇒55.85克 CH4⇒16.04克
1莫耳的各種物質 He C12H22O11 NaCl C Cu
1amu=?克 ★ 12C 的原子量為 12 amu ★ 12C 的莫耳質量為 12 克 12 amu × 6.02×1023 =12 克 1 amu =1.66×10-24克
莫耳是化學計量上的重要單位,利用分子量或原子量及亞佛加厥數這兩個概念,可以求出物質的莫耳數,進而換算成所求的量,關係圖如下:
求下列物質的莫耳數。 (1) 9.01克水 (2) 6.02×1022個鎂原子 範例 1-5 解答:
3.01×1022個某化合物分子的質量為2.30克,求此化合物 1分子的質量為若干amu?其莫耳質量為若干克? 練習題 1-5 解答: 設該化合物的莫耳質量為X克 X=46 1 分子的質量= 46amu
閱讀焦點:亞佛加厥數(NA)的測定 一、電化學測定法: 法拉第電解定律: 電解任何帶一單位正電荷的金屬陽離子,生成 1 莫耳金屬原子所需的電量為 96500 庫侖,稱為 1 法拉第(即1F),而 1 法拉第即為 1 莫耳電子所帶電量,1 F=96500庫侖=NA × e。(e為基本電荷) 密立坎油滴實驗: 測得 e 值為1.602×10-19 庫侖/電子。 由1、2可得:
二、放射性元素衰變法(拉塞福與羅以茲): 利用蓋格計數器計算出某一鐳試樣每秒放射出α粒子1.06×1011 個。 α粒子可擷取空氣中的電子,而變為氦原子,將此一試樣放射出的 α粒子收集一年得 2.20×10-2毫克氦氣(He原子量4.003)。 鐳試樣一年放射出的 α粒子數目= 1個氦原子的質量= NA= 1.06×1011×86400×365=3.343×1018(個)
三、結晶學法: 以X光繞射儀測定單晶時,由所獲得的數據,亦可求得 NA值。 單元體的邊長為5.628 Å;單元體中共含有 4 個氯離子及 4 個鈉離子;氯化鈉的密度為 2.165 克/毫升。 以氯化鈉晶體為例,實驗獲得以下數據: ★計算如下: (1)氯化鈉的分子量為 58.44 克/莫耳,故氯化鈉晶體之莫耳體積=(58.44/2.165)=27.00(毫升/莫耳) (2)1個氯化鈉所占體積= (3) NA=
學習成果評量 1. 1961年IUPAC所訂原子量的標準碳12指的是(A)碳-12 同位素 (B)碳-13 同位素 (C)碳的平均原子量 (D)鎂-12 的平均原子量 2.有關原子量的敘述,何者錯誤?(A)某元素的原子量為w,則此元素一原子之質量為 w amu(B) 12C=12amu,故碳的原子量為12.0000(C)某元素的原子量為x,則此元素對12C之質量比為 x/12(D)某元素一原子的質量為27.00 amu,則6.02×1023個原子的質量為27.00克
3.下列數值何者為亞佛加厥數?(應選兩項) (A) 22克二氧化碳所含氧原分子數 (B) 18克的水所含的氫原子數 (C) 1莫耳的氫氣所含的氫原子數 (D) 12.0克的12C所含的碳原子數。 4.0.44克CO2共含多少個原子?(C=12,O=16) (A) 6.02 ×1023 (B) 6.02 ×1021 (C) 1.806 ×1022 (D) 1.806 ×1024 。