化学反应中能量与质量的关系无机化学整理天津大学.ppt

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1、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2021/7/311徐州工程学院化工学院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。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。自然界中氧就有三种同位素:16O17O18O含量/%99.7590.0370.204碳也有三种同位素：12C13C14C含量/%98.8921.1082021/7/312徐州工程学院化工学院1-1-1相对原子质量和相对分子质量例如：

2、Ar(H)=1.0079Ar(O)=15.999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。2021/7/313徐州工程学院化工学院1-1-1相对原子质量和相对分子质量例如：Mr(H2O)=18.0148≈18.01Mr(NaCl)=58.443≈58.44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。2021/7/314徐州工程学院化工学院1-1-2物质的量及其单位是用于计量指定的微观基本单元(如分子、

3、原子、离子、电子等微观粒子)或其特定组合的一个物理量物质的量符号：n单位：摩[尔]（mole）、mol2021/7/315徐州工程学院化工学院1-1-2物质的量及其单位系统中的物质的量若为1mol，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。0.012kg12C所含的碳原子数目称为阿伏加德罗常数[Avogadro]（NA）(6.022×1023个)。2021/7/316徐州工程学院化工学院1-1-2物质的量及其单位1molH2表示有NA个氢分子2molC表示有2NA个碳原子3molNa

4、+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2021/7/317徐州工程学院化工学院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2021/7/318徐州工程学院化工学院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/

5、(1+4)mol=1/5x(N2)=4mol/(1+4)mol=4/5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的摩尔分数摩尔分数2021/7/319徐州工程学院化工学院1-1-3摩尔质量和摩尔体积例如1molH2的质量为2.02×10-3kgH2的摩尔质量为2.02×10-3kg·mol-1某物质的质量(m)除以该物质的物质的量(n)M=m/nM的单位：kg·mol-1或g·mol-1摩尔质量2021/7/3110徐州工程学院化工学院1-1-3摩尔

6、质量和摩尔体积例如在标准状况(STP)(273.15K及101.325kPa下)，任何理想气体的摩尔体积为：Vm,273.15K=0.022414m3·mol-1=22.414L·mol-1≈22.4L·mol-1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摩尔体积2021/7/3111徐州工程学院化工学院1-1-4物质的量浓度溶液中某溶质B的物质的量(nB)除以溶液的体积(V)。cB=nB/V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·

7、L-1例如若1L的NaOH溶液中含有0.1mol的NaOH，其浓度可表示为：c(NaOH)=0.1mol·L-1物质的量浓度简称为浓度物质的量浓度(cn)2021/7/3112徐州工程学院化工学院1.物质聚集状态有三种：气态（gaseousstate）、液态（liquidstate）和固态（solidstate）。聚集状态粒子间距离粒子运动压缩性扩散性固体小不活跃－－液体较小不活跃很小有气体大活跃有有1-1-5气体的计量2021/7/3113徐州工程学院化工学院2.研究气体性质的意义(1)是物质的一种较简单的

8、聚集状态。(2)许多生化过程和化学变化都是在空气中发生的。(3)许多气体参与了重要的化学反应。3.气体的基本特征1-1-5气体的计量(1)无固定的形状和体积。(2)扩散性和易被压缩性。(3)分子间距离大,分子间作用力小。(4)不同气体可以任意比例均匀混合。(5)密度小。2021/7/3114徐州工程学院化工学院4.理想气体的基本假定(1)气体分子本身只有质量而没有体积。（2）气体分子间没有相互作用力