从原子到分子
一个氢原子的质量大约是 1.67 × 10⁻²⁷ kg,实在太小,用起来很不方便。所以 1.3.5 节用了相对原子质量:以一种碳原子质量的 1/12 为标准,其他原子都跟它比,比如 H = 1,O = 16。
分子的质量也用同样的办法表示:化学式中各原子的相对原子质量的总和,叫做相对分子质量relative formula mass,符号是 。
常用的相对原子质量
| 元素 | 相对原子质量 | 元素 | 相对原子质量 | 元素 | 相对原子质量 | 元素 | 相对原子质量 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H | 1 | C | 12 | N | 14 | O | 16 |
| Na | 23 | Mg | 24 | Al | 27 | S | 32 |
| Cl | 35.5 | K | 39 | Ca | 40 | Fe | 56 |
| Cu | 64 | Zn | 65 | Ag | 108 | Ba | 137 |
考试题目一般会给出需要用到的相对原子质量,不用全部背下来。
怎么算
- 数出化学式里每种原子的个数。括号外的数字要乘括号里的每一个原子。
- 每种原子:相对原子质量 × 原子个数。
- 全部加起来。
有些物质的晶体里带有结晶水结晶水有些物质的晶体里按固定的比例结合着水分子,这些水叫结晶水。比如蓝色的胆矾 CuSO₄·5H₂O,每个 CuSO₄ 结合 5 个水分子;加热会失去结晶水,变成白色粉末。2.5.5 节细讲。,叫结晶水合物,比如胆矾 。化学式中间的点表示“结合”,计算时把两部分加起来:160 + 5 × 18 = 250。
下面的计算器可以输入任意化学式(注意大小写),看看每种元素贡献了多少:
例题 1:二氧化碳
求 的相对分子质量。
- 数原子。 1 个 C,2 个 O。
- 分别相乘。 C:12 × 1 = 12;O:16 × 2 = 32。
- 相加。 = 12 + 32 = 44。
例题 2:带括号的化学式
求 的相对分子质量。
- 数原子。 括号外的 2 要乘括号里的每个原子:1 个 Ca、2 个 O、2 个 H。
- 计算。 40 + (16 + 1) × 2 = 40 + 34 = 74。
常见误区
误区 1:加上单位 g。 相对分子质量是一个比值,没有单位(或者说单位是 1),不能写成 18 g。
误区 2:括号外的数字只乘了一个原子。 不是 40 + 16 + 1 × 2 = 58,而是 40 + (16 + 1) × 2 = 74。
误区 3:把系数也算进相对分子质量。 表示 2 个水分子,它们的相对质量总和是 2 × 18 = 36;但水的相对分子质量仍然是 18。
即时小测
的相对分子质量是?(H = 1,S = 32,O = 16)
1 × 2 + 32 + 16 × 4 = 98。
的相对分子质量是?(Al = 27,S = 32,O = 16)
27 × 2 + (32 + 16 × 4) × 3 = 54 + 288 = 342。
小结
- 相对分子质量 = 化学式中各原子的相对原子质量之和,没有单位。
- 括号外的数字要乘括号里的每个原子;结晶水合物两部分相加。
- 系数表示分子个数,不影响相对分子质量。
通往 AP(以后再看)
AP U1.1 会学“摩尔质量”:1 mol 物质的质量(单位 g/mol)在数值上等于它的相对分子质量,比如水是 18 g/mol。AP 用周期表上更精确的数值(H 1.008,O 16.00),计算时要注意有效数字。