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第一节化学反应中的计量

第一节化学反应中的计量. 普化原理多媒体电子教案. 第一章 化学反应中的 质量关系和能量关系. 第一节 化学反应中的计量. 1-1-1 相对原子质量和相对分子质量. 具有确定质子数和中子数的一类单核粒子称为核素。. 自然界中氧就有三种同位素 : 16 O 17 O 18 O 含量 /% 99.759 0.037 0.204 碳也有两种同位素： 12 C 13 C

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第一节化学反应中的计量

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  1. 第一节化学反应中的计量 普化原理多媒体电子教案 第一章 化学反应中的 质量关系和能量关系 第一节 化学反应中的计量

  2. 1-1-1 相对原子质量和相对分子质量 具有确定质子数和中子数的一类单核粒子称为核素。 自然界中氧就有三种同位素: 16O 17O 18O 含量/% 99.759 0.037 0.204 碳也有两种同位素： 12C 13C 含量/%98.892 1.108 元素是具有相同质子数的一类单核粒子的总称。 质子数相等而中子数不等的同一元素的一些原子品种互称为同位素。 1-1-1 相对原子质量和相对分子质量

  3. 1-1-1 相对原子质量和相对分子质量 相对原子质量(Ar) 元素的平均原子质量与核素12C原子 质量的1/12之比。 以往被称为原子量。 例如： Ar(H) = 1.0079 Ar(O) = 15.999

  4. 1-1-1 相对原子质量和相对分子质量 相对分子质量(Mr) 物质的分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比。 以前被称为分子量。 例如： Mr(H2O)= 18.0148 ≈ 18.01Mr(NaCl)= 58.443 ≈ 58.44

  5. 1-1-2　物质的量及其单位 1-1-2　物质的量及其单位 物质的量 是用于计量指定的微观基本单元 (如分子、原子、离子、电子等微观 粒子)或其特定组合的一个物理量。 符号：n 单位：摩[尔]（mole）、mol

  6. 　物质的量及其单位 1-1-2　物质的量及其单位 系统中的物质的量若为1 mol， 表示该系统中所包含的基本单元数与0.012kg12C的原子数目相等。 0.012 kg 12C所含的碳原子数目称为阿伏加德罗常数[Avogadro]（NA） (6.022×1023个)。

  7. 　物质的量及其单位 1-1-2　物质的量及其单位 1mol H2表示有NA个氢分子2mol C表示有2NA个碳原子3mol Na+表示有3NA个钠离子4mol (H2+½O2)表示有4NA个(H2+½O2)的特定组合体，其中含有4NA个氢分子和2NA个氧分子

  8. 1-1-2　物质的量及其单位 在使用摩尔这个单位时，一定要指明基本单位(以化学式表示)，否则示意不明。 例如: 笼统说“1mol氢” 难以断定是指1mol氢分子 还是指1mol氢原子或1mol氢离子

  9. 摩尔分数 在混合物中，B的物质的量(nB)与混合 物的物质的量(n)之比，称为组分B的 物质的量分数(xB)，又称B的摩尔分数 1-1-2　物质的量及其单位 如 含1molO2和4molN2的混合气体中, O2和N2的摩尔分数分别为： x(O2)=1mol/(1+4)mol =1/5x(N2)=4mol/(1+4)mol =4/5

  10. 1-1-3 摩尔质量和摩尔体积 1-1-3 摩尔质量和摩尔体积 摩尔质量 某物质的质量(m)除以该物质的物质的量(n) M = m/n M的单位：kg·mol-1或g·mol-1 例如 1mol H2的质量为2.02×10-3kg H2的摩尔质量为2.02×10-3kg·mol-1

  11. 1-1-3 摩尔质量和摩尔体积 摩尔体积 某气体物质的体积(V)除以该气体物质的量(n) Vm = V/n 单位： m3·mol-1 例如 在标准状况(STP)(273.15K及101.325kPa下)，任何理想气体的摩尔 体积为： Vm,273.15K = 0.022414 m3·mol-1 = 22.414L·mol-1 ≈ 22.4L·mol-1

  12. 1-1-4 物质的量浓度 1-1-4 物质的量浓度 物质的量浓度(cn) 混合物中某物质B的物质的量(nB)除以混合物的体积(V)。 cB = nB/V 例如 若1L的NaOH溶液中含有0.1 mol 的NaOH，其浓度可表示为： c(NaOH) = 0.1 mol·L-1 物质的量浓度简称为浓度 对溶液来说，即1L溶液中所含溶质 B的物质的量 单位：摩(尔)每升 单位符号：mol·L-1

  13. 1-1-5 气体的计量 1-1-5 气体的计量 理想气体状态方程 pV = nRT p——气体的压力，单位为帕(Pa)V——体积，单位为立方米(m3)n——物质的量，单位为摩(mol)T——热力学温度，单位为“开”(K)R——摩尔气体常数

  14. pV=nRT 理想气体状态方程 实际工作中，当压力不太高、温度不太低的情况下，气体分子间的距离大，分子本身的体积和分子间的作用力均可忽略，气体的压力、体积、温度以及物质的量之间的关系可近似地用理想气体状态方程来描述。

  15. 101.325×103Pa×22.414×10-3 m3 R= pV/nT = 1mol×273.15K = 8.3144 Pa·m3·mol-1·K-1 = 8.3144 J·mol-1·K-1（注意Ｒ单位） 理想气体状态方程 实验测知1mol理想气体在标准状况下的体积为 22.414×10-3 m3, 则

  16. 1-1-5 气体的计量 理想气体分压定律 气体的分压(pB)——气体混合物中，某一 组分气体B对器壁所施加的压力。 等于相同温度下该气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。 道尔顿分压定律——混合气体的总压力等于各组分气体的分压之和。 p =ΣpB

  17. nBn pB= p 将两式相除，得 pBnB pn ＝ 则 nB n 为组分气体B的摩尔分数 理想气体分压定律 如 　　组分气体B的物质的量为nB 　　混合气体的物质的量为n 混合气体的体积为V 则它们的压力： pB = nBRT/V p = nRT/V

  18. VB nB = V n pBnB pn ＝ 理想气体分压定律 同温同压下,气态物质的量与其体积成正比 则　 而 所以 VBV pB = p

  19. 例 体积为10.0L含N2、O2、CO2的混合气体, T=30℃、p =93.3kPa, 其中:p(O2)=26.7kPa, CO2的含量为5.00g, 试计算N2、CO2分压。 解 m(CO2) 5.00g M(CO2) 44.01g·mol-1 n(CO2)= = =0.114mol n(CO2)RT 0.114×8.314×303.15 V 1.00×10-2 p(CO2)= = Pa =2.87×104 Pa p(N2)=p-p(O2)-p(CO2)=(9.33-2.67-2.87)×104Pa =3.79×104 Pa

  20. 1-1-6化学计量化合物和非计量化合物 化学式 能表明组成化学物质的各元素原子数目之间最简单的整数比关系, 因此又称最简式。 分子式 能表明分子型物质中一个分子所包含的各种元素原子的数目。 1-1-6 化学计量化合物和非计量化合物 对于那些非分子型物质,只能用最简式表示 例如：离子型化合物氯化钠，习惯上以最 简式NaCl表示。 分子式可能和最简式相同，也可能是最简式的整数倍。例如：

  21. 1-1-6 化学计量化合物和非计量化合物 化学计量化合物 具有确定组成且各种元素的原子互成简单 整数比的化合物，这类化合物又称整比化 合物或道尔顿体。 例如： 　一氧化碳中氧与碳质量比恒为4∶3 　　　　　　　　　原子比恒为1∶1

  22. 1-1-6 化学计量化合物和非计量化合物 非化学计量化合物 组成可在一个较小范围内变动，而又保持基本结构不变的化合物，这类化合物偏离了原子互为整数比的关系，又称为非整比化合物或贝多莱体。 例如: 还原 WO3或加热WO2与WO3的 混合物，均可制得WO2.92 又如: 方铁矿的物相分析发现, 在900℃时 其组成为FeO1+x(0.09 < x < 0.19)

  23. 第一节结束 普化原理多媒体电子教案 第一章 化学反应中的 质量关系和能量关系 第一节 结束

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