化学的一些基本概念

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1、§1－1化学的一些基本概念第一章化学的一些基本概念和定律1-1原子、分子1.原子是物质进行化学反应的基本微粒。2.分子是保持物质化学性质的最小微粒。1-2元素1.元素是原子核里质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称。由不同种元素构成的物质称化合物。2.核素具有一定数目的质子数和一定数目的中子的一种原子称为核素。3.同位素质子数相同而中子数不同的各种元素的原子。1-3原子量、分子量(相对)原子量:一种元素的原子量是该元素的摩尔质量对核数12C的摩尔质量1／12的比值。某元素的原子量=该元素的原子质量12C

2、的原子质量×1／12该元素的原子质量=×1212C的原子质量原子量用符号Ar(E)表示，A代表原子，r代表相对，E代表元素。分子量：分子式是由原子组成的，只要知道组成分子的元素及其原子数目，就可以写出分子式，就可以计算出分子量。分子量等于组成该分子的个原子的原子量的总和。和原子量一样，分子量也是没有单位的相对量。分子量用符号Mr表示，M代表分子，r表示相对例如：Mr(O2)=2×15.9994=31.9988Mr(H2SO4)=2×1.0079+32.06+4×15.9994=98.08§1－2国际单位制

3、和摩尔2-1国际单位制及摩尔我国法定计量单位2-2摩尔我国法定计量单位（参阅教材上册P15—18）1971年国际计量大会制定了一个新的国际单位，即“物质的量”的单位—摩尔。其定义是：摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012千克碳－12的原子数目相等。其单位名称称为摩〔尔〕，单位符号为mol。在使用摩尔时，基本单元应予以指明，可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子，或是这些粒子的特定组合。2-3物质的量及其单位—摩尔2-4摩尔质量某系统物质的量为一摩尔时，该物质的质量称为摩尔质量。用符

4、号M表示，单位为克·摩－1(g·mol－1)。如物质的基本单元是原子，则其摩尔质量在数值上等于原子量。3-1理想气体状态方程式理想气体状态方程式是一个包含气体体积(V)﹑压力(P)与温度(T)之间关系的方程式。它是由实验中结合出来的波义尔定律﹑查理(Charles)定律和阿伏伽德罗定律合并组成的一个方程式，所以也是一个近似实验定律。其数学表达是为：§1－3重要气体定律pV=nRT式中p：气体压力；V：气体体积；n：气体的物质的量；T：气体的热力学温度；R：摩尔气体常数（简称气体常数）R的数值随压力和体积的

5、单位不同而改变，可以通过式1–1求出。在标准状况下（1.01325ⅹ105Pa,对于理想气体选择温度为273.15K）理想气体的摩尔体积约为22.414L·mol-1,将这些值代入式1–1得:=1.01325ⅹ105Paⅹ22.414L1molⅹ273.15K=8.314.3Pa·Lmol-1·K-1pVR=nTR=若压力用Pa为单位，体积用m3为单位，可得：pVnT1.01325ⅹ105Paⅹ22.4ⅹ10-31molⅹ273.15K==8.314.3Pa·m3·mol-1·K-1=8.314.3J·m

6、ol-1·K-1因此使用气体常数时，必需注意P,V的单位，以便选用适当的R值。在恒为恒压下，理想气体的体积只与气体的物质的量有关，与气体的种类无关。换言之，与气体的性质------气体的大小及分子的极性等性质无关。严格的来说，这一方程式只适用于分子本身没有体积和分子之间无作用力的气体，及理想气体。【例】在标准状况下，16.0gO2若为理想气体，应占体积多少L?解：根据pV=nRT则V=nRT代入数据16.032.0ⅹ8314.3ⅹ273.151.01325ⅹ105=11.2LV=p3-2混合气体分压定律混

7、合气体分压定律是：混合气体的总压力等于各组分气体分压力之和。P总表示混合气体的总压力，Pi表示组分气体的分压力。根据分压定律，可以计算混合气体的总压力，也可以根据总压力计算组分气体的分压力答：在标准状况下，16.0g02应占体积11.2L。P总=P1+P2+P3……+Pi证明如下：设混合气体中含有1，2，3，…，i中气体，物质的各种量分别为n1,n2,n3…,ni,分压力分别为p1,p2,p3,…,pi.混合气体中各种气体的体积的温度（T）及体积（V）都与混合体积相同。若各组分气体均为理想气体，则p总V=

8、n总RT=(n1+n2+n3+…ni)RT=n1RT+n2RT+n3RT+niRT…=p1V+p2V+p3v+…+piv=(p1+p2+p3+…+pi)Vp总=p1+p2+p3+…+pi=∑piii=1另外，根据p总V=n总RTp1V=n1RTp2V=n2RT…piV=niRTp1n1p2n2p3n3p总n总p总n总p总n总===的摩尔分数，以n1,n2,n3,…,ni表示。这样，每一组分气体的分压力与混合气体的总压力之间有如