題:
痣到底是什麼?
teachmechemistry
2016-10-11 20:51:38 UTC
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回到大學後,我又開始學習基礎化學。我一直對“痣”的概念感到困惑。根據我的學習書,

1摩爾任何元素或化合物等於其分子量(以克為單位)。

我理解這部分,但稍後在該段中還說:

一摩爾任何物質始終包含完全相同數量的溶質顆粒,即$ 6.02 \乘以10 ^ {23} $(Avogadro的數字)。因此,無論您稱出1摩爾的葡萄糖(180 g)還是1摩爾的水(18 g)或1摩爾的甲烷(16 g),每種情況下,您將得到$ 6.02 \乘以10 ^ {23} $的分子

如果1摩爾等於某種化合物的分子量,那麼1摩爾的葡萄糖怎麼不等於1分子的葡萄糖呢?基本上,為什麼1摩爾葡萄糖$ 6.02 \ times10 ^ {23} $分子而不是1分子?

相關http://chemistry.stackexchange.com/questions/53751/why-convert-to-moles-for-stoichiometry-problem-sets
一摩爾葡萄糖不能等於一分子葡萄糖,因為一摩爾葡萄糖重180克,而一分子葡萄糖重180u。再次閱讀定義。
因為化合物的分子量是一摩爾化合物的重量。另外,您能想像一個O2分子的重量是否為32g?你會呼吸嗎?
為什麼一打雞蛋中有12個雞蛋,而不是1個?
我不敢相信沒有人指出該定義實際上是錯誤的。 “摩爾”永遠不等於任何重量。定義應為“ 1摩爾任何元素或化合物的質量等於其分子量(以克為單位)”。
是一種囓齒動物嗎?
想要共享$ 2 ^ {79} = 6.04 * 10 ^ {23} $,因此想起“六點哦-十乘以十的二十三對二十三的冪”要困難得多,但比記住“兩至七十九的力量”。
七 答案:
R.M.
2016-10-11 23:49:11 UTC
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首先要意識到的是“摩爾”不是質量單位。它只是一個數量-一個數字-如十幾個毛額得分。就像十二個雞蛋是十二個雞蛋一樣,一摩爾葡萄糖是$ 6.02×10 ^ {23} $葡萄糖分子,一摩爾碳原子是$ 6.02×10 ^ {23} $碳原子。 “摩爾”僅與質量相關聯,因為單個對象具有質量,因此一摩爾對像也具有一定質量。 Avogadro的號碼有什麼特別之處?好吧,什麼都沒有,實際上,它只能使計算順利進行。阿伏伽德羅的數量定義為重12 g的$ \ ce {^ {12} C} $個原子的數量。因此實際上是一個比率:克比原子質量單位大多少倍?如果您有一個原子$ \ ce {^ {12} C} $,它的重量為12 amu。如果您有$ 6.02 \乘以10 ^ {23} $,則它們的重量為12克。如果您有一個葡萄糖分子,那麼它的重量為180 amu(或附近)。如果您有$ 6.02 \乘以10 ^ {23} $,則它們的重量為180克(或附近)。 -就像如果一個雞蛋重60克(平均),那麼其中一打雞蛋重720克(平均),如果一碗麵粉重120克(平均),那麼十幾杯麵粉重1440克(平均)。唯一的不同是,向前定義了十二個雞蛋(“十二個十二”),而向後定義了一個痣(“十二個雞蛋是一組重720 g的雞蛋中60克雞蛋的數量”)。 )

這個方便的定義-直接將Avogadro的值與amu和gram之間的比例差掛鉤-可能是在拋出您。摩爾不是質量單位,但定義與質量單位密切相關。原子級(amu)和宏觀級(g)的數量等價性還可能導致化學家對術語的使用迅速而鬆散,在原子級和宏觀級之間來回快速地工作,而不必在兩者之間進行明確的區分。

請注意,SI定義將使用Avogadro的數字進行修改,以變成固定值常量。這將使“ $ 12〜\ mathrm {g} \ \ ce {^ {12} C} $”的定義過時。時間範圍:很快™。
這是一個絕妙的解釋,謝謝!我現在對這個概念有了更好的了解。
這也意味著您可以擁有一顆痣。 https://what-if.xkcd.com/4/
跟進Jan的評論,您可以在Wikipedia文章[SI單位的重新定義]中閱讀有關SI變更的建議。
第二段不太正確。首先,將$ \ ce {^ 12C} $原子定義為具有正好$ 12.00 \ bar {0} $ amu的原子質量。然後,對於$ \ ce {^ 12C} $的$ 12.00 \ bar {0} $克樣本,實驗計算出的碳原子數為Avogadro數。
請注意,“原子質量單位(amu)”是過時的單位,它表示氧的相對原子質量,取作16(不幸的是,物理學家使用核素$ \ ce {^ 16O}的原子質量$,而化學家則使用天然氧的平均原子質量)。當前單位(自1961年起)是**統一原子質量單位(符號),該單位定義為處於靜止基態的核素$ \ ce {^ 12C} $的中性原子質量的1/12。 :u)**。
Isobutane
2016-10-12 09:02:17 UTC
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也許硬件類比可能會有所幫助。假設您要使用螺母,螺栓和墊圈將東西放在一起。為了爭辯起見,假設每次連接某物時,總是需要一個螺栓,兩個墊圈和一個螺母。哦,您將需要很多的東西。

因此,您將需要大量的螺母,螺栓和墊圈,但這就是好的,五金店按磅出售。

螺栓的重量為20克拉,螺母的重量為5克拉,墊圈的重量為2克拉。什麼克拉?真的沒關係,因為您不知道要加入多少東西-只是“很多”。

因此,您去五金店買了20磅的螺栓,5磅的螺母和4磅的墊圈。

現在,您不知道有多少螺母,螺栓和墊圈,但您確實知道螺母和螺栓的數量相同而且您的墊圈數量是原來的兩倍。只要將商品的質量(克拉)轉換為購買的磅數,就可以始終確保以所需的比例獲得商品。

稍微走一下,就會發現一磅重達6000克拉也就是說,20磅的螺栓實際上是6,000螺栓,5磅的螺母也是6,000螺母,4磅的墊圈是12,000墊圈。

因此,在這個比喻中,很多如果您遷移到具有公制的國家,並且其五金店出售的螺栓相同,則strong>(又稱“摩爾”)的物料為6,000或6 x 10 3 sup>

,螺母和墊圈,但按千克(異端!)計算,您的相移最少嗎?沒事您購買20公斤螺栓,5公斤螺母和4公斤墊圈。現在您有2.2 x 6,000個很多木工鞋幫。因此,您仍在營業。

與原子的想法基本相同,當您將amu(或我認為現在首選的道爾頓)中的質量轉換為克時,則摩爾為N A sub>或阿伏加德羅的數字6.02 x 10 23 sup>。

精確定義amu(Da)是一個很好的觀點,很重要,但與痣的概念相切重新掙扎。有趣的是,同樣切線地,Avogadro的數字很可能用來重新定義千克是什麼: https://www.youtube.com/watch?v=ZMByI4s-D-Y

類比應被禁止作為答案
bpedit
2016-10-11 21:58:41 UTC
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原子在逐個粒子的基礎上結合。也就是說,通過粒子的數量。

實驗室和工業操作都依賴於測量質量。

摩爾是兩者之間的橋樑。它使我們可以通過質量物質“計算”特定數量的原子。

porphyrin
2016-10-11 22:37:17 UTC
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第一點是它是一個定義。實際上,它使我們能夠使用一個方便的單位將濃度表示為$ \ pu {mol dm ^ {-3}} $,而不必使用大量數字。更重要的是,它使我們能夠知道給定質量的物質中有多少原子分子等。

摩爾的定義是,物質 n 的含量為許多物體(例如原子,分子,離子),例如12克碳12中有原子。該數字是通過實驗確定的,約為$ 6.02214〜10 ^ {23} $。這是阿伏加德羅的數字。

如果一個樣本具有 N 個原子或分子,那麼它所包含的物質量為$ n = N / N_A $,其中$ N_A $是阿伏加德羅的常數,則為$ 6.02214〜10 ^ {23} \ pu {mol ^ {-1}} $。因此,$ \ pu {1 mol} $包含$ 6.02214〜10 ^ {23} $個原子,分子或離子等。

由此得出

一摩爾物質的質量等於以克表示的相對分子質量,因此為18 g的水(為簡單起見,使用O = 16; H = 1代替確切的質量)或78 g的苯含有Avogadro的分子數,類似地為32每克硫磺,每克汞200g都具有阿伏加德羅的原子數。

The Spooniest
2016-10-13 00:58:12 UTC
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摩爾是一些離散的物體,而不是用於測量一個物體的尺寸。以一打對象為12或對象分數為20的相同方式,一摩爾對象約為$ 6.02214 \乘以10 ^ {23} $。

從技術上講,我們不應該說“ 1摩爾葡萄糖”。我們應該說“ 1摩爾葡萄糖分子。對於其他任何對像也是如此:“ 1摩爾水”應該是“ 1摩爾水分子”,依此類推。如果我們要談論原始元素,那我們將談論的是該元素的一摩爾原子,而不是一摩爾的 atoms ,但是原理是相同。 按照慣例,我們通常會忽略“分子”部分,但是如果我們真的想對事情嚴格,則應該說出來。

Avogadro的數字,以使一摩爾分子(同一事物)的質量恰好等於$ x $克,其中$ x $是該事物的分子量。最初,定義為1克氫(記住,實際上是“ 1摩爾氫原子”)重1克。如今,我們對其進行定義,以使一摩爾的Carbon-12(再次為“ 1摩爾的Carbon-12 原子”)重達12克,但比例仍然差不多。 SI背後的人們正在努力將其固定為一個數學常數。

Vidyanshu Mishra
2016-10-12 15:55:24 UTC
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由於我依靠化學教科書,所以我將向您提供我從中獲得的一摩爾的知識。

摩爾僅表示物質的量,它是SI的計量單位摩爾可以給出三種定義;

  1. 摩爾定義為質量等於克原子質量(如果物質是原子或克)的物質的量
  2. ol>

例如,$ H_2O $的分子質量為$ 18u $,因此其克分子質量為$ 18gram $。因此,您可以說$ 18 $克的$ H_2O $等於$ 1 $摩爾的$ H_2O $。

2.mol是指包含阿伏加德羅數字$(如果物質是原子,則為6.022140857×10 ^ {23})$。如果物質是分子,則為Avogadro的分子數。

例如,$ 6.022140857×10 ^ {23} $ $ H_2O $的分子將形成$ H_2O $的$ 1 $摩爾。

3。如果是氣體,則將摩爾定義為體積為$ 22.4 $升的氣體量例如,在STP中,將$ 22.4 $升的CO_2 $氣體說成是$ 1 $摩爾的CO_2 $。

>

請注意,您使用的是STP的舊定義($ T = 273.15 \ \ mathrm K $和$ p = 1 \ \ mathrm {atm} = 101 \,325 \ \ mathrm {Pa} $)和相應的摩爾體積大約$ V_ \ mathrm m = 22.4 \ \ mathrm {l / mol} $的理想氣體的量。這是可以接受的,因為您明確提到了溫度和壓力。但是,標準壓力的值在1982年更改為$ p = 1 \ \ mathrm {bar} = 100 \,000 \ \ mathrm {Pa} $。在此壓力下,理想氣體的摩爾體積實際上為[$ V_ \ mathrm m = 22.710 \,947(13)\ \ mathrm {l / mol} $](http://physics.nist.gov/cgi- bin / cuu / Value?mvol)。
是的,我想這是SATP權利。我應該編輯它。
不,我想,您不必進行編輯。可以,因為您明確定義了STP在答案中應該意味著什麼。
好的,謝謝,我會在以後編寫答案時牢記這一點
Always Confused
2016-10-14 01:09:32 UTC
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摩爾是數字的量度。 “摩爾”概念可幫助我們僅使用宏觀的天平即可稱量或計算一定數量的原子(不包括微小誤差)。如果我知道它是葡萄糖,則取180克葡萄糖(因為C6 H12 O6的分子量為180);樣品中含有1摩爾或阿伏伽德羅數(N.A)或6.023 * 10 ^ 23分子的葡萄糖。同樣,18克的H2O必須包含1摩爾或6.023 *(10 ^ 23)的水分子。

但是如何?

讓我們從一些宏觀物體開始。

如果我們乘一輛裝滿磚頭的卡車和另一輛裝滿磚頭的卡車;第二輛卡車所載的磚屑要比第一輛卡車多得多。很簡單。

但是,如果我們拿了1塊卡車磚(磚的總重量很重),那麼,和一桶碎木片(碎木片的總質量比卡車狀磚輕得多)...然後呢?也許兩者都將包含相同(至少幾乎)數量的粒子。

即如果我們要處理大量的重物,而要處理較輕的輕物;

用定量的術語表示:

 說每個積木= 1克1磚= 1000克。  

現在,如果我們取1234 * 1克磚塊和1234 * 1000克磚塊;

 或者如果我們在一個地方取X * 1克磚塊,而在另一個地方取X * 1000克磚,則單位粒子數目相同。在兩種情況下,我們得到的數字都是相同的。 

分子尺度

1個氫原子(H)重1 am。 1分子葡萄糖(C6 H12 O6)的重量為180 a.m.u. 1分子H20的重量為180 a.m.u。

 現在,1克= 6.023 *(10 ^ 23)道爾頓或N.A. a.m.u. (*) 

所以就像我們上面提到的積木示例一樣

1克氫(H)原子(或NA amu H)或180克葡萄糖(即NA * 180 amu葡萄糖)或18克水(NA * 18 amu水)將包含相同數量的顆粒(由於gram和amu之間的關係,此處為6.023 *(10 ^ 23)個或NA個)。這樣,在此示例中1摩爾任何物質都將包含NA個分子

Avogadro數(N.A.),其作用方式與前面的磚示例中的X相同。

這是比較實際示例和化學示例的簡化圖。

The Trick

優點

我們給出了

1 C6 H12 O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O

化合物式左側的數字,或化學計量係數;是完成反應所需的最小數量的分子。

我們給了一定量的葡萄糖,並詢問在O2中完全燃燒後釋放出的CO2量是多少?

我們可以從a.m.u重新計算出來。較大的計算。

但是摩爾概念大有幫助,因為我們可以從分子式和化學計量係數直接以克為單位確定反應物和產物的量,而無需使用克和amu之間的任何單位轉換

如果我們可以將整個反應相乘

(相應化合物的180 amu + 6 * 32 amu = 6 * 44 amu + 6 * 18 amu)

帶有NA(一次可以運行NA個此類反應的次數)

i。 e。

180 amu * NA + 6 * 32 amu * NA = 6 * 44 amu * NA + 6 * 18 amu * NA(分別為化合物)

1摩爾葡萄糖+ 6摩爾O2 = 6摩爾CO2 + 6摩爾H2O。

180 + 6 * 32 = 6 * 44 + 6 * 18 (分別為化合物)。

一旦我們知道了事實,我們可以使用摩爾分子。我們可以輕鬆地將反應寫成摩爾平行反應。然後,使用化學式將摩爾數轉換為克數,即可輕鬆確定某些反應物或產物的需求量或獲得量。對於給定值為1的反應物或產物

,例如2 H2 + O2 = 2 H2O。從這個反應中,我們很容易得出結論:2摩爾的H和1摩爾的O 2形成2摩爾的H 2O。或2 * 2 g H2和32 g O2產生2 * 18 g H20。現在使用統一方法,我們可以從一定數量的反應物或產物中找到一定數量的反應物或產物。

引用:

  1. (* ): http://chemistry.bd.psu.edu/jircitano/mole.html

  2. Google單位轉換結果 維基百科中的a>

  3. 阿伏加德羅常數

  4. 維基百科中的原子質量單位

  5. 維基百科中的摩爾(單位)

  6. 中的原子質量維基百科

  7. 維基百科

  8. 維基百科

  9. 我們在基礎化學課上所學的內容

  10. ol>


該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 3.0許可。
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