常用工业化学计算.pdf

1 工业化学计算 1. 关于物质的量的计算 m n = 或m = n × M M 式中n——物质的量，mol； m——物质的质量，g ； M——物质的摩尔质量，g/mol。 1mol 任何微粒或物质的质量，如果用g 作单位，在数值上正好等于该微粒的相对原 子质量或式量。例如1mol 水的质量是18g，1mol 氯化钠质量是58.8g 。 微粒数目 N�个�= n × NA = mNA M 式中NA——阿伏加德罗常数，6.02 ×1023 。 例1.1 计算120g 钙的物质的量是多少摩尔？ 解：钙的摩尔质量M=40g/mol m 120 120g 钙的物质的量n = = = 3mol M 40 例 1.2 试计算 36g 水中含有多少摩尔水？含有多少个水分子？多少个氢原子？ 多少个氧原子？ 解：水的摩尔质量是M=18g/mol。 m 36 36g 水的物质的量n = = = 2mol M 18 水分子的数目N = n × NA =2 ×6.02 ×1023=12.0 ×1023 个。 因为1 个水分子中含有2 个氢原子，1 个氧原子， 所以 氢原子数=2 ×2 ×6.02 ×1023=2.4 ×1024 个。 氧原子数=1 ×2 ×6.02 ×1023=12.0 ×1023 个。 2. 关于气体的摩尔体积的计算 V V = m n 式中V——物质的体积，L； n——物质的量， mol。 摩尔体积与密度ρ一样是物质的重要物理性质之一，两者之间的关系为： M V = m ρ 式中M——物质的摩尔质量，g/mol 。 ρ——物质的密度， kg/m3 或g/L 。 摩尔体积与密度成反比，物质的摩尔体积首先是有其本性决定的，同时与温度、 压强等外界条件有关。 水在常温下的密度约为1000g/L，其摩尔体积Vm = M = 18 =0.018L/mol ； ρ 1000 人们规定温度T=273K ，压强P=101325Pa 为标准状况，记作STP 。在STP 下，氢 气、氧气和一氧化碳的密度分别为0.0899g/L、，1.429g/L、和1.25g/L，由此可以计算 出它们在STP 下的摩尔体积： 2 氢气（H ）：V （STP ）= M = 2.02 =22.4L/mol 2 m ρ 0.0899 M 32 氧气（O ）：V （STP ）= = =22.4L/mol 2 m