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“物质的量”中一类值得注意的问题

       摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量。教材指出:“1mol任何原子的质量,都是以克为单位,在数值上等于该原子的相对原子质量;1mol任何分子的质量,都是以克为单位,在数值上等于该分子的相对分子质量;1mol任何离子的质量,都是以克为单位,在数值上等于该离子的式量”。实际上此结论是以现有相对原子质量标准、阿伏加德罗常数标准为依据推导而得。若相对原子质量标准、阿伏加德罗常数标准其中之一发生变化,则摩尔质量在数值上一定不等于原子的相对原子质量、分子的相对分子质量、离子的式量;且相对原子质量标准、阿伏加德罗常数标准其中之一发生变化,还会导致一系列相关物理量的变化。

一、相对原子质量
       相对原子质量标准表达式为:
        一个原子的平均质量(kg­)/一个“物质的量”中一类值得注意的问题原子的质量(kg­)ד物质的量”中一类值得注意的问题 ,单位为1。
        由上式可以推导出:m1/m2 = Mr1/Mr2 ,即原子的质量之比等于相对原子质量之比。
      当相对原子质量标准发生变化时,仅相对原子质量、相对分子质量、离子的式量随之变化,而摩尔质量却不发生变化。其它相关物理量(气体摩尔体积、物质的量浓度、1mol任何粒子所含粒子数等)也不发生变化。举例说明:
        假设相对原子质量标准变为一个“物质的量”中一类值得注意的问题原子的质量(kg­)ד物质的量”中一类值得注意的问题,现有相对原子质量、相对分子质量、离子的式量均变为原来的2倍。然而由于阿伏加德罗常数标准并没有改变,因此碳原子的摩尔质量仍为12 g/mol。不妨设氧原子的摩尔质量是M g/mol,有:
       12 g /M  = 24 /32  解得,M= 16 g/mol。
       这充分表明,相对原子质量标准发生变化,摩尔质量不会因此变化。摩尔质量在数值上也不再等于原子的相对原子质量、分子的相对分子质量、离子的式量。而是以克为单位,按上述新的原子质量标准,在数值上等于该原子的相对原子质量、分子的相对分子质量、离子式量的1/2 。
        二、阿伏加德罗常数
         阿伏加德罗常数是指0.012 kg“物质的量”中一类值得注意的问题中所含碳原子数,常用“NA”表示。单位:mol-1。1mol任何粒子所含的粒子数就是0.012 kg“物质的量”中一类值得注意的问题中所含碳原子数,即阿伏加德罗常数。NA ≈ 6.02×1023 mol-1
      当阿伏加德罗常数标准发生变化时,仅摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、1mol任何粒子所含粒子数随之变化,而相对原子质量、相对分子质量、离子的式量却不因此变化。举例说明:
      假设阿伏加德罗常数变为0.024 kg“物质的量”中一类值得注意的问题中所含碳原子数,单位:mol-1。则:1mol任何粒子所含的粒子数就是0.024 kg“物质的量”中一类值得注意的问题中所含碳原子数,即阿伏加德罗常数。NA ≈ 12.04×1023 mol-1
      由于相对原子质量标准未发生变化,碳元素的相对原子质量、氧元素的相对原子质量分别为12、16。而此时碳原子的摩尔质量却是24 g/mol,不妨设氧原子的摩尔质量是M g/mol,有:24 g /M  = 12 /16  解得,M= 32 g/mol。
       由此可见,阿伏加德罗常数标准发生变化时,摩尔质量必然发生变化。按新的阿伏加德罗常数标准,摩尔质量是以克为单位,在数值上等于该原子的相对原子质量、分子的相对分子质量、离子式量的2 倍。
   例1,若以0.024 kg“物质的量”中一类值得注意的问题中所含碳原子数为阿伏加德罗常数,注意下列量的变化。
⑴.碳的相对原子质量为  12       
⑵.O2的摩尔质量为    64  g/mol      
⑶.标准状况下气体摩尔体积为  44.8 L/mol     
⑷.一定质量O2的物质的量为      原来的1/2     
⑸.一定质量的CO2 在标准状况下的体积    不变     
⑹.一定质量的Mg所含Mg原子个数     不变        
    例2, 假定把“物质的量”中一类值得注意的问题的相对原子质量定为24,并用以确定相对原子质量;以0.024 kg“物质的量”中一类值得注意的问题中所含碳原子数为阿伏加德罗常数。下列数值:①.浓H2SO4 的物质的量浓度;②.O2的溶解度;③.气体摩尔体积;④.阿伏加德罗常数;⑤.氧元素的相对原子质量; ⑥.O2的摩尔质量;⑦.CO2的相对分子质量。其中肯定不变的是        (      )
A. ①②⑦    B. ③④⑥    C. ④⑤⑦     D. ②
     解析:本题同时改变了两个标准,与相对原子质量标准相关的数值都要发生变化,故⑤⑦变;阿伏加德罗常数变为原来的2倍,因此与NA有关的各个量①③④⑥均变,只有②不受影响。
答案:D 。
(责任编辑:化学自习室)
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