例子问题
例子问题1:化学计量学和分析化学
锂的相对原子质量是.锂的同位素组成百分比是多少,假设它仅有的同位素是而且?
一种元素的原子质量是由各元素同位素质量的比例决定的。我们知道锂只有两种同位素;因此,它们的百分比必须加到100%。
原子质量等于每个同位素的质量乘以其丰度。
我们可以代入一个代数表达式来解其中一个变量。
利用这个值,我们可以求出另一种同位素的丰度。
将这些值转换为百分比就得到了最终答案。
例子问题2:分子量,分子式,摩尔数
2摩尔二氧化碳中有多少个碳原子?
1.2 * 1024原子
6.022 * 1023原子
32个原子
2.7 * 1022原子
1.2 * 1024原子
重要的是要记住,一摩尔的元素含有6.022 * 1023原子。因为有2mol的二氧化碳(CO2),我们可以得出结论:有2mol的碳。结果,有原子。
示例问题3:分子量,分子式,摩尔数
研究人员对化合物进行元素分析。他发现这种化合物只由碳、氢和氧原子组成。他分离出一个化合物的纯样品,发现这个样品含有的碳,氢,的氧气。研究人员想在第二天对这种化合物进行进一步的分析。在离开实验室之前,研究人员创建了三种不同浓度的这种化合物的原液:(解决方案),(解决方案B)他将这些溶液在温度为.
这个化合物的分子量=
研究人员得到的样本的碳12。这个样品中有多少碳-12的原子?
摩尔被定义为存在的原子数的碳12。获得碳-12的样本会给你答案的碳12。你也可以用质量乘以碳的分子量来求摩尔数:
记住,1mol的任何元素都包含原子(阿伏伽德罗常数)。因为样品中正好有1mol,所以会正好原子的碳12。
示例问题4:分子量,分子式,摩尔数
研究人员对化合物进行元素分析。他发现这种化合物只由碳、氢和氧原子组成。他分离出一个化合物的纯样品,发现这个样品含有的碳,氢,的氧气。研究人员想在第二天对这种化合物进行进一步的分析。在离开实验室之前,研究人员创建了三种不同浓度的这种化合物的原液:(解决方案),(解决方案B)他将这些溶液在温度为.
这个化合物的分子量=
在计算实验式时,如果你用每种元素的原子数的比率而不是每种元素的摩尔数的比率,你会得到不同的答案吗?
是的,因为每个元素的阿伏伽德罗数都是不同的
不,因为每种元素的摩尔数和原子数是相等的
是的,因为每种元素的质量和原子之间存在恒定的关系
不,因为每一种元素的摩尔和原子之间都有恒定的关系
不,因为每一种元素的摩尔和原子之间都有恒定的关系
记住,经验公式依赖于元素的摩尔比。为了得到原子的数量,你必须用每个元素的摩尔数乘以阿伏伽德罗数().您可以对每个元素使用这个数(阿伏伽德罗数不会对每个元素改变)。这意味着原子数的比率和摩尔数的比率是一样的,你会得到相同的经验公式。样品中的摩尔数和原子数之间有恒定的关系。
示例问题5:分子量,分子式,摩尔数
下列哪一个含有最多的摩尔数?
每个答案都以克为单位。为了换算成摩尔数,我们需要将每个选项除以所呈现元素的原子质量。
2克氢原子的摩尔数是最多的。
示例问题6:分子量,分子式,摩尔数
下列哪项不能通过化学计量学与阿伏伽德罗数直接相关?
样品的分压
样品中的摩尔数
样品中的分子数
双原子气体样品中的原子数
样品中的克数
样品的分压
阿伏伽德罗数用于在摩尔和原子(或分子)之间进行转换。
这立即排除了两个答案选项,因为样本中的摩尔和分子都包含在常数中。双原子气体样品中的原子也很容易与阿伏伽德罗数相关联,因为样品中的每个分子恰好包含两个原子。阿伏伽德罗数可用于确定双原子气体样品中的摩尔数、分子数或原子数。
将样品中的克转换为摩尔,我们可以使用阿伏伽德罗数进一步转换为分子。
气体的分压与摩尔分数直接相关,但不能用来确定气体的摩尔数,除非知道样品中的总摩尔数。分压表示样品与其特定环境之间的关系,而常数则控制着摩尔、克、原子和分子之间的转换。由于分压与这些项没有直接的常数关系,阿伏伽德罗数不能应用于分压来确定任何有用的数据。
示例问题7:分子量,分子式,摩尔数
考虑以下分子式:
*避蚊胺的IUPAC名称是N,N-二乙基-元甲苯酰胺
避蚊胺的密度是.一升避蚊胺中有多少个氮原子?
为了解决这个问题,我们需要求出一升避蚊胺的质量,并用氮的质量百分比求出氮的质量。然后,氮的相对原子质量可以用来转换成摩尔数,阿伏伽德罗数可以用来转换成原子数。
首先,求出一升样品中避蚊胺的质量:
求998克避蚊胺中氮的质量,通过求氮的质量百分比:
用这个质量百分比和原子质量求出一升样品中氮的摩尔数。
用阿伏伽德罗数求出这个样品中的原子数。
另一种方法是将避蚊胺的克数转换为摩尔数,然后再将摩尔数转换为分子数。每个避蚊胺分子有一个氮原子,所以这个方法也会得到同样的答案。
示例问题8:分子量,分子式,摩尔数
以下哪个样本包含原子?
所有质量相等的样品都有相同数量的原子
样品中的原子数取决于摩尔量,而不是样品的质量。阿伏伽德罗数表明存在一摩尔任意元素中的原子。知道了这一点,我们就能知道给定的原子数量可以表示出该元素的多少摩尔。
用样品的质量除以每个元素的摩尔质量,我们可以找出哪个样品具有这个摩尔量。
钠:
锂:
钾:
结果,五克钠的样品.
例子问题1:化学计量学和分析化学
里面有多少钠离子的氢氧化钠溶液?
一升一摩尔氢氧化钠溶液含有一摩尔钠离子,或者离子。这里只有1 / 10的体积,所以1mol的体积乘以1 / 10。
现在我们已经减小了体积,我们需要考虑浓度。
示例问题10:分子量,分子式,摩尔数
一个含有41.4%碳、6.9%氢、27.6%氧和24.1%氮的化合物的经验公式是什么?
C2H4在
C2H6O2N2
CH4O3.N2
C3.H5在2
C2H4在
当寻找一种化合物的经验公式时,它有助于想象一个100克的分子样本。这样,原子的百分比就可以转换为以克为单位的数量。此时,将每个量除以原子的摩尔质量,得到的值将相互比较,从而得到分子中原子的比例。
(碳)
(氢)
(氧气)
(氮)
根据这些计算,我们可以建立一个比率。
3.45c: 6.9h: 1.72n
如果我们用这个比率除以最小值(1.72),我们可以看到它可以减少。
2c: 4h: 1o: 1n
因此,该化合物的经验公式为C2H4上。