物质的量和摩尔是化学上常用的物理量及单位,并由它们导出了摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度及相应的单位。在根据化学反应方程式进行计算时,运用摩尔及其导出单位十分方便,因为对于一个配平的化学反应方程式来说,它不仅表示了反应物和生成物的种类,而且反映了各物质之间发生化学反应的量的关系。例如,氢气和氧气生成水的计算过程为
这样,我们对化学反应方程式所表示的意义又有了进一步的理解。正确运用物质的量等概念,将使计算变得十分简便。
根据方程式进行计算时,一般应按下列步骤进行:
(1)正确写出方程式并配平;
(2)根据题意和求解需要,在有关化学反应方程式下面写出物质有关的量(必须是纯量),注意同一物质的单位要一致;
(3)列出比例式计算。
下面举例说明在计算中怎样运用物质的量等概念,其中涉及选量计算、产品产率、原料利用率等问题。(www.xing528.com)
【例题1.7】中和1 L 浓度为0.5 mol·L-1的NaOH 溶液,需用浓度为1 mol·L-1的H2SO4溶液多少升?生成Na2SO4多少克?
解:设需要硫酸的体积为x,生成Na2SO4的质量为y,则有
由2 mol∶0.5 mol=1 mol∶(x×1 mol·L-1)
又由2 mol∶0.5 mol=142 g∶y
答:需浓度为1 mol·L-1的H2SO4溶液0.25 L;生成Na2SO435.5 g。
根据化学反应方程式计算出的产量(生成物的量)是理论值,而实际产量总是低于理论产量。其原因是多方面的,如反应可能进行得不完全,有些反应物和生成物可能有部分损失等,这些因素都降低了产品产率。同理,实际反应所消耗的反应物的量(原料量),总是大于根据化学反应方程式计算出的理论耗用原料量。
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