我不了解“分子質量”和“平均原子質量”之間的區別。在我看來,它們似乎是同一回事。是平均原子質量只是同位素的“重量” /質量的加權平均值,而分子質量是分子中每個元素的“重量” /質量的平均原子質量的平均值。
而且,摩爾質量和分子質量有什麼區別?僅僅是摩爾質量用道爾頓表示,分子質量用g / mol表示嗎?
化學方面最困難的部分是跟踪哪些人正在使用哪些術語以及哪些術語已過時。這是“哦,我們現在使用這個術語”這類事情之一嗎?
我不了解“分子質量”和“平均原子質量”之間的區別。在我看來,它們似乎是同一回事。是平均原子質量只是同位素的“重量” /質量的加權平均值,而分子質量是分子中每個元素的“重量” /質量的平均原子質量的平均值。
而且,摩爾質量和分子質量有什麼區別?僅僅是摩爾質量用道爾頓表示,分子質量用g / mol表示嗎?
化學方面最困難的部分是跟踪哪些人正在使用哪些術語以及哪些術語已過時。這是“哦,我們現在使用這個術語”這類事情之一嗎?
原子質量是指原子的平均質量。它具有質量的尺寸,因此您可以用道爾頓,克,千克,磅(如果您確實願意)或任何其他質量單位來表示。無論如何,正如您所說,這是同位素質量的平均值,由其相對豐度加權。例如, $ \ ce {O} $ span>的原子質量為 $ 15.9994〜\ mathrm {u} $ span >。 $ \ mathrm {u} $ span>是統一原子質量單位的縮寫,而1 u等於 $ 1.661 \ times 10 ^ {-24}〜\ mathrm {g} $ span>。它與道爾頓完全相同,但據我所知,術語“道爾頓”在討論聚合物,生物分子或質譜時使用更多。
分子量到一個分子的平均質量。同樣,其尺寸為質量。它只是一個分子中原子的原子質量的總和。例如, $ \ ce {O2} $ span>的分子量為 $ 2(15.9994〜\ mathrm {u})= 31.9988〜\ mathrm {u} $ span>。您無需為此計算相對同位素豐度或其他任何東西,因為它已經在您使用的原子質量中得到了解釋。
術語摩爾質量是指每摩爾物質的質量-該名稱暗示了這一點。這種物質可以是任何東西-像 $ \ ce {O} $ span>這樣的元素,也可以是像 $ \ ce {O2 } $ span>。摩爾質量的單位為 $ \ mathrm {g〜mol ^ {-1}} $ span>,但在數值上等效於上述兩個。因此 $ \ ce {O} $ span>的摩爾質量為 $ 15.9994〜\ mathrm {g〜mol ^ {-1} } $ span>和 $ \ ce {O2} $ span>的摩爾質量為 $ 31.9988〜\ mathrm {g〜 mol ^ {-1}} $ span>。
有時您可能會遇到術語相對原子質量( $ A_ \ mathrm {r} $ span>)或相對分子質量( $ M_ \ mathrm {r} $ span>)。這些定義為一個粒子(一個原子或一個分子)的平均質量與一個碳12原子的質量的十二分之一的。通過定義,碳12原子的權重正好為 $ 12〜\ mathrm {u} $ span>。用一個例子可能更清楚。讓我們說說氫的相對原子質量,它的原子質量為 $ 1.008〜\ mathrm {u} $ span>: $ $ A_ \ mathrm {r}(\ ce {H})= \ frac {1.008〜\ mathrm {u}} {\ frac {1} {12} \ times 12〜\ mathrm {u}} = 1.008 $$
請注意,這是質量的比率,因此它是無量綱的(沒有附加單位)。但是,根據定義,分母始終等於 $ 1〜\ mathrm {u} $ span>,因此相對原子/分子質量在數值上始終等於原子/分子質量-唯一的區別是缺少單位。例如, $ \ ce {O} $ span>的相對原子質量為15.9994。 $ \ ce {O2} $ span>的相對分子質量是31.9988。
最後,一切在數值上都是相同的-如果使用適當的單位- $ \ mathrm {u} $ span>和 $ \ mathrm {g〜mol ^ {-1}} $ span>。沒有什麼可以阻止您使用 $ \ mathrm {oz〜mmol ^ {-1}} $ span>的單位,它在數值上不再等效。所使用的量(質量/摩爾質量/相對質量)取決於您要計算的內容-方程的維分析在這裡非常方便。
摘要:
- 原子/分子質量:質量單位
- 摩爾質量:每單位質量的質量
- 相對原子/分子質量:無單位
關於 $ \ text {u} $ span>的定義的小註釋(不必要)。它是由 $ \ ce {^ {12} C} $ span>原子定義的,該原子的質量恰好是 $ 12 \ text {u} $ span>。現在摩爾也由 $ \ ce {^ {12} C} $ span>原子定義: $ 12 \ text {g } $ span>的 $ \ ce {^ {12} C} $ span>定義為完全包含 $ 1 \ text {mol} $ span>的 $ \ ce {^ {12} C} $ span>。而且我們知道,一摩爾 $ \ ce {^ {12} C} $ span>包含 $ 6.022 \ times 10 ^ {23 } $ span>原子-我們將此數字稱為Avogadro常數。這意味著 $ 12 \ text {u} $ span>必須與 $(12 \ text {g})/( 6.022 \ times 10 ^ {23})$ span>,因此
$$ 1 \ text {u} = \ frac {1 \ text { g}} {6.022 \ times 10 ^ {23}} = 1.661 \ times 10 ^ {-24} \ text {g。} $$ span>
在 IUPAC金皮書提供化學術語的事項的最終參考。
相對原子質量(原子量), $ A_ \ mathrm {r} $ span>
原子的平均質量與統一原子質量單位的比率。
相對原子質量(平均原子質量)是給定樣品中元素所有同位素的加權平均質量,相對於統一原子質量單位,其定義為碳12原子在其地下的質量的十二分之一
相對分子質量, $ M_ \ mathrm {r} $ span>
分子質量與分子質量的比率統一原子質量單位。有時稱為分子量或相對摩爾質量。
這是分子中所有原子的相對原子質量的總和。例如, $ \ ce {H2O} $ span>的相對分子質量為 $ 1.008 + 1.008 + 15.999 = 18.015 $ span>。
金簿沒有“摩爾質量”的條目,但它是一個常用術語。
摩爾質量是物質的質量除以其質量物質的量(通常稱為摩爾數)。因此,它具有 $ \ mathrm {mass〜(amount〜of〜substance)^ {-1}} $ span>的單位,通常用 $ \ mathrm {g〜mol ^ {-1}} $ span>。相對原子或分子質量就是該物質的摩爾質量除以 $ \ mathrm {1〜g〜mol ^ {-1}} $ span>即可產生無量綱數量。
以氧氣($ \ ce {O2} $)為例。實例將使其更易於理解。
我們將使用u,kg和g作為質量單位。 u的完整形式是統一原子質量單位。通常,人們也使用amu(原子質量單位)或Da(道爾頓)。 kg是千克,g是克。
1 u =一個核子(質子/中子;原子核的組成部分)的質量。 $ \ pu {1 u} = \ pu {1.66 \ times 10 ^ {− 27} kg} $。
原子質量:
氧分子由兩個氧原子。 $ \ ce {O2} $基本上是$ \ ce {O = O} $原子質量是一個原子的質量。一個氧原子的質量為$ \ pu {(15.9994 \ pm 0.0004)u} $或大約$ \ pu {16 u} $。
分子質量:
一分子氧氣的質量,即一個$ \ ce {O2} $分子(整個$ \ ce {O = O} $實體)的質量。因此,一分子氧氣的質量為2美元x pu {16 u} = \ pu {32 u} $。
摩爾質量:
一摩爾氧氣的質量。1摩爾氧氣= $ \ mathrm {6.022 \乘以10 ^ {23}} $
讓我們嘗試計算並觀察其發展過程。
1個$ \ ce {O2} $分子的重量為$ \ pu {32 u} = \ pu {32 \ times 1.66 \ times 10 ^ {− 27} kg} $
一摩爾氧氣$ \ mathrm {= 6.022 \ times 10 ^ {23}} $氧氣分子因此1摩爾氧氣重pu {32 \ times 1.66 \ times 10 ^ {− 27} \ times 6.022 \ times 10 ^ {23} kg} = \ pu {0.031988864 kg} = \ pu {31.988 g} = \ text {大約} \ pu {32 g} $。
1摩爾的氧氣由大量分子組成,因此為了方便起見,我們改用更大的單位(從u到g)。希望您現在能有所不同。