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1 # 還在手機
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2 # 使用者3913903751574301
等物質的量規則可表述為:在化學反應中每個反應物與所消耗的每一個反應物與所產生的每個生成物其物質的量都相等。
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3 # 冷情zzzzzz
所謂等物質的量的規則,就是如果採用基本單元作為基本單位,則滴定達到計量點時,標準物質消耗的物質的量等於待測物質的物質的量。
所以首先要明白什麼是基本單元以及如何確定基本單元。基本單元可以這樣理解,它是滴定反應中的最小單位的真實反映,比如我們知道滴定中更多的是質子的得失或者電子的得失,電子和質子也是滴定反應中的最小單位,所以就可以將滴定劑以及待測物質前面加上1/n作為基本單元,這裡n是該物質得失的質子數或者電子數。
先說幾個類似的例子吧。
在地球上,我們姑且把重力加速度取作g=10m•s^(-2). 那麼我們說1kg的物體所受重力為1N,或者說重1牛頓。
那麼,在地球上,1kg
對應
10N. 注意是“對應”
而不是“等於”。因為只有單位相同的物理量才能相等。寫成公式就是F(G)=mg
. (可以看作牛頓第二運動定律
的體現)於是,我們建立了
對應關係:質量→物重
。由於是不同物理量,所以中間有個轉換因子
,用來解決比例係數和單位的問題,在這它就是重力加速度。(所以應該可以看出,1N=1kg•m/s²
)還有個例子,就是——
質能方程
E=mc²
. 質量對應
能量。中間也有個轉換因子——真空中光速的二次方(約為9.0×10^16m²/s²)。這個對應關係是:質量→能量
。(1J=1kg•m²/s²
)BTW, 這個“
對應
”的意思,用現代數學的話來說,就是“函式
”吧。而且這種單位間對應的關係經常為簡單的正比例函式。現在我們來看
物質的量(amount of substance)
。我們從粒子個數(N)
這個物理量入手。微觀粒子的數目常常是巨大的,因此我們需要一個計數單位來便於統計和計算等操作。於是引入了“物質的量(n)
”。並定義:n=N/NA.
其中阿伏伽德羅常量NA=6.02214076×10^23mol^(-1).
我們說是為了便於計數引入的物質的量,可這又不同於生活中的計數單位。比如1打=12個, 1 score = 20. 這1mol它並不等於6.02×10^23個,因為單位不一樣(國際單位制中並不存在“個”這個單位,一般就把它視作“1”)。我們只能說
1mol對應6.02214076×10^23個。
就像1kg對應10N和1kg對應9.0×10^16J一樣。這個對應關係是:
個數(N)→物質的量(n). 轉換因子為阿伏伽德羅常量NA=6.02214076×10^23mol^(-1).
再看
摩爾質量(molar mass),
就更好理解了。摩爾質量(M)的定義就是單位物質的量的物質的質量,
數值就是每摩爾物質的千克數。
即M=m/n
.這就類似於
密度(ρ)
了.ρ=m/V
. 就是單位體積物體的質量。看成對應關係就是體積→質量。
這裡的轉換因子
就是密度,這不是一個普適的常量,而是因物質、物體而異。同理,
物質的量→質量。
摩爾質量就是其中的轉換因子
,也因物質而異。BTW, 這兩個物理量的定義方法在物理學中叫
“比值定義法”
,這種定義法定義的往往就是“轉換因子”
,建立了“對應關係”
。而這個比值是物質(物體)本身的性質,與定義中用到的分子、分母倆物理量無關。可見 在理解公式和物理量時,聯絡量綱(或者單位)做一些類比推理,往往可以獲得比較清晰的認識。這大概就是一點量綱分析的思想吧。