无机化学(程林)01化学反应中的质量关系和能量关系.pptxVIP

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第一章化学反应中的质量关系和能量关系

基本内容3.阐明化学反应中的质量关系和能量关系。1.阐述化学中的计量;2.引入化学计量数，反应进度，状态函数,标准态和反应焓变等重要概念;

会应用热化学方程式和物质的标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓变。基本要求

目录第一章化学反应中的质量关系和能量关系1-2化学反应中的质量关系1-1化学反应中的计量1-3化学反应中的能量关系

第一节化学反应中的计量

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碳有两种同位素：12C13C相对含量/%98.8921.108

相对原子质量(Ar)被定义为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)=1.0079Ar(O)=15.999

相对分子质量(Mr)被定义为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≈18.01

Mr(NaCl)=58.443≈58.44

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。符号为n单位为摩[尔]（mole）、mol

系统中的物质的量若为１摩尔，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(6.022×1023个)称为阿伏加德罗常数[Avogadro]（NA）。

1molH2表示有NA个氢分子

2molC表示有2NA个碳原子

3molNa+表示有3NA个钠离子

4mol(H2+?O2)表示有4NA个(H2+?O2)的特定组合体，其中含有4NA个氢分子和2NA个氧分子。

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

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。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=1/5

x(N2)=4mol/(1+4)mol=4/5摩尔分数

例如1molH2的质量为2.02×10-3kgH2的摩尔质量为2.02×10-3kg·mol-1摩尔质量某物质的质量(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

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

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)

理想气体状态方程pV=nRTp——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

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。

理想气体状态方程实验测知1mol气体在标准状况下的体积为22.414×10-3m3,则?101.325×103Pa×22.414×10-3m31mol×273.15K=R