摩爾量

摩爾量實際上是摩爾質量的簡稱。物質的量的單位是“摩爾”，符號為mol。每摩爾物質的質量叫“摩爾質量”，單位是：g/mol。摩爾質量在數值上與該粒子的相對質量相同，但單位不同。

基本介紹

• 中文名：摩爾量
• 外文名：molal weight
• 別稱：克分子（克原子）
• 提出者：摩爾
• 套用學科：化學
• 適用領域範圍：化學計量
• 單位：g/mol

簡介

科學上把含有阿伏伽德羅常數（約6.02×10^23)個微粒的集體作為一個單位，叫摩爾。摩爾是表示物質的量（符號是n）的單位，簡稱為摩，單位符號是mol。 物質的量是物理量，表示含有一定數目粒子的集合體，符號為n。物質的量的單位為摩爾。1mol不同物質中所含的粒子數是相同的，但由於不同粒子的質量不同，1mol不同物質的質量也不同。

國際單位制中計量物質的量的基本單位，簡稱摩，國際符號mol。1971年第十四屆國際計量大會關於摩爾的定義有如下兩段規定：“摩爾是一系統的物質的量，該系統中所包含的基本單元數與0.012kg碳—12的原子數目相等。”“在使用摩爾時應予以指明基本單元，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。”上兩段話應該看做是一個整體。0.012kg碳—12核素所包含的碳原子數目就是阿伏加德羅常數（NA），實驗測得的近似數值為NA=6.02×10²³。

摩爾

摩爾，舊稱克分子、克原子，是國際單位制7個基本單位之一，表示物質的量（物質的量表示一定數目粒子的集合體的物理量，屬於專有名詞，研究對象只能是粒子），物質的量是用來衡量物質微觀粒子多少的物理量。符號為n，物質的量的單位為摩爾（簡稱為摩，符號為mol）每1mol任何物質含有阿伏伽德羅常數（約6.02×1023）個微粒。使用摩爾時基本微粒應予指明，可以是原子、分子、離子，原子團，電子，質子，中子及其他粒子，或這些粒子的特定組合。國際上規定，1mol粒子集體所含的粒子數與0.012kg 12C（碳12）中所含的碳原子數相同即一摩爾任何物質所包含的結構粒子的數目都等於0.012kg 12C（碳12)所包含的原子個數，即6.0221367x1023 個結構粒子。有時，把一摩爾物質的質量稱為該物質的摩爾質量，用符號M表示.如氫氣H2的M=2.02x10-3kg 。質量F為M的物質，M與μ之比稱為該物質的物質的量（又稱摩爾數），=Mμ。例如M=4.04x10-3kg 氫氣 H2 的摩爾數=2。一摩爾物質所占的體積 Vm，稱為摩爾體積。氣體的摩爾體積依賴於溫度和壓強.標準狀態下，理想氣體的 Vm=22.41410L。Fmol-1。固態和液態物質的摩爾體積與溫度、壓強的關係較小。一摩爾不同的固態物質和不同的液態物質的體積是不同的。

2018年11月16日，國際計量大會通過決議，1摩爾將定義為“精確包含6.02214076×10^23個原子或分子等基本單元的系統的物質的量”。與此同時修改了阿伏伽德羅常數為6.02214076×10^23。

特點

摩爾跟一般的單位不同，它有兩個特點：

①它計量的對象是微觀基本單元，如分子、離子等，而不能用於計量巨觀物質。

②它以阿伏加德羅數為計量單位，是個批量，不是以個數來計量分子、原子等微粒的數量。也可以用於計量微觀粒子的特定組合，例如，用摩爾計量硫酸的物質的量，即1mol硫酸含有6.02×10^23個硫酸分子。摩爾是化學上套用最廣的計量單位，如用於化學反應方程式的計算，溶液中的計算，溶液的配製及其稀釋，有關化學平衡的計算，氣體摩爾體積及熱化學中都離不開這個基本單位。

摩爾質量是物質的質量除以物質的量，單位是克每摩爾，摩爾體積是物質的體積除以物質的量，單位是立方米每摩爾。過去常用的克原子量、克分子量、克分子體積應廢除。

摩爾質量、摩爾體積是物質的量的導出量，套用時必須指明基本單元，對於同一物質規定的基本單元不同，摩爾質量、摩爾體積就不同。

摩爾質量 雖然阿伏加德羅常數是一個很大的數值，但用摩爾作為物質的量的單位使用起來卻非常方便，它就像一座橋樑將微觀粒子同巨觀物質聯繫在一起。

舉例

Mr(H2O)=18,M(H2O)=18g/mol
Mr(H2O):水的相對分子質量，M(H2O)：水的摩爾質量。

物質的量的符號為n,物質的質量符號為m,物質的摩爾質量符號為M。三者的關係為：
n(B)=m(B)/M(B)
這裡的B，指構成物質的粒子，如上面的“H2O”。

每摩爾物質所含有的粒子數為阿伏加德羅常數，符號NA。
NA=6.02*10^23/mol
這是一個約數，精確的數據為0.012KgC-12所含的碳原子數。但隨著測量技術的進步，該數會越來越精確。

這裡的“粒子”是指構成物質的基本單元，如水中的：H2O，氯化鈉中的：NaCl，氫氧根離子：OH-等。

使用“mol”這個單位時，一定要用“化學式”指明“粒子”的名稱。而不能漢字來指明名稱。

相關推理論證

1mol不同物質中所含的分子、原子或離子的數目是相同的，但由於不同粒子的質量不同，因此1mol不同物質的質量也不同。那么，1mol不同物質的質量究竟是多少呢？

一種元素的相對原子質量是以C-12質量的1/12作為標準，其他元素的原子質量跟它相比較後所得到的。通過對物質的量概念的學習，我們又知道1mol12C的質量為0.012kg，即0.012kg是6.02×10^23個12C的質量。利用1mol任何粒子集體中都含有相同數目的粒子這個關係，我們就可以推知1mol任何粒子的質量。例如，1個12C與1個H的質量比約為12∶1，因此，1mol12C與1molH的質量比也約為12∶1。由於1mol12C的質量為0.012kg，所以，1molH的質量也就為0.001kg。

對於原子來說，1mol任何原子的質量都是以克為單位，在數值上等於該種原子的相對原子質量。例如， O的相對原子質量為16，1molO的質量為16g； Na的相對原子質量為23，1molNa的質量為23g。

對於分子來說，1mol任何分子的質量都是以克為單位，在數值上等於該種分子的相對分子質量（式量）。例如， O2的相對分子質量為32，1molO2的質量為32g； NaCl的相對分子質量為58.5，1mol NaCl的質量為58.5g。

離子是原子得到或失去電子而生成的。由於電子的質量很小，因此，原子在得到或失去電子後的質量仍然近似等於原子的質量。所以，對簡單離子來講，1mol任何離子的質量都是以克為單位，在數值上等於形成該種離子的原子的相對原子質量。例如，可以推知：Na+的相對原子質量為23，1mol Na+的質量為23g； Cl－的相對原子質量為35.5，1mol Cl－的質量為35.5g。

對於較複雜的離子，如原子團來說，1mol任何原子團的質量都是以克為單位，在數值上等於構成該原子團的原子的相對原子質量之和。例如， SO42－的相對原子質量之和為96，1mol SO42－的質量為96g；

NH4+的相對原子質量之和為18，1mol NH4+的質量為18g。

通過上述分析，我們不難看出，當單位為克時，1mol任何粒子或物質的質量在數值上都與該粒子相對原子質量或相對分子質量相等。我們將單位物質的量的物質所具有的質量叫做摩爾質量。也就是說，物質的摩爾質量是該物質的質量與該物質的物質的量之比。摩爾質量的符號為M，常用的單位為g/mol或kg/mol①。

相關參數

O的摩爾質量為16g/mol；

Na的摩爾質量為23g/mol；

O2的摩爾質量為32g/mol；

NaCl的摩爾質量為58.5g/mol；

Na+的摩爾質量為23g/mol；

Cl的摩爾質量為35.5g/mol；

SO4的摩爾質量為96g/mol；

NH4的摩爾質量為18g/mol。

物質的量（n）、物質的質量（m）和物質的摩爾質量（M）之間存在著下式所表示的關係：

n =m/M

關係

為什麼當你在Na的相對原子質量（23）加上g/mol後，就會等於1molNa的質量為23g。

①因為原子是由中子，質子，電子構成，所以原子的質量=核內中子質量+核內質子質量(電子的質量過小，可忽略。）由資料可知1箇中子的質量為1.6749×10∧﹣27kg，1個質子的質量為1.6726×10∧﹣27kg。

即，Na的質量為12箇中子×1.6749×10∧﹣27kg+11個質子×1.6726×10∧﹣27kg。

②碳原子質量的1/12；指的是含有6個質子和6箇中子的碳原子，它的質量的1/12。（等於1.66×10∧﹣27kg）

即，(6個質子×1.6726×10∧﹣27kg+6箇中子×1.6749×10∧﹣27kg)×(1/12)=1.66×10∧﹣27kg。

③因為原子質量數過小，書寫不便，所以，以碳原子質量的1/12為標準，與其它原子的質量跟它（碳原子質量的1/12）相比所得到的值，叫相對原子質量。

即，某原子的相對原子質量=（1.6749×10∧﹣27kg×中子數+1.6726×10∧﹣27kg×質子數）÷（1.66×10∧﹣27kg）

④按事實算1molNa的質量的過程應為，（11×1.6726×10∧﹣27kg+12×1.6749×10∧﹣27kg）×（6.02×10∧23個）=23g。因為（1）÷（1.66×10∧﹣27）=6.02×10∧23，所以可在相對原子質量後面加上g/mol，也會等於實際的質量。