摩爾
摩爾定義為一個體系的物質的量。如果該體系所含物質的基本單元的數(shù)目與0.012千克碳-12(即12C)的原子數(shù)目相等時,叫做1摩爾。根據(jù)確定的實驗工作,已知0.012千克12C中含有6.022×1023個12C原子,這個數(shù)目叫做亞佛加德羅數(shù)。因此,摩爾又可定義為專定單位的亞佛加德羅數(shù)。如果一個體系所含物質的基本單元的數(shù)目為6.022×1023個時,叫做1摩爾。上面所所指的基本單元可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子,或是這些粒子的特定組合。
原子量
元素的原子是非常小的、用肉眼看不見的顆粒。根據(jù)實驗測定,一個氫的原子的平均質量只有1.68×10-24克,一個氧原子的平均質量只有2.67×10-23克。如果用克來做原子的質量單位,運算起來是很不方便的。為此,國際原子量委員會選定碳的的一種同位素12C的原子質量作為標準,把把元素的原子量定義為該元素1摩爾質量對12C1摩爾質量1/12的比值。根據(jù)這個定義,原子量只是一個相對比值,是沒有單位的數(shù)量。
根據(jù)上述摩爾和原子量的定定義,我們可以知道,12克12C(即1摩爾12C的質量)含有6.022×1023個12C原子,那么,任何元素的原子量以克為單位時,一定也含有6.022×1023個原子。因此,1摩爾任何元素的原子的質量應等于該元素的原子量以克為單位,這份質量叫做該原子的摩爾質量。例如,氫原子的摩爾質量為1.0079克,氧原子的摩爾質量為15.9994克。
分子量
分子不論是單質分子還是化合物分子,都都是由相關元素的原子組成的。既然原子的質量是由原子量來衡量,那么分子的質量當然也應選用同樣的標準,也就是說,分子量等于分子中所含各原子的原子量總和。
同樣可以推理理,既然1摩爾任何元素的原子的質量等于該元素原子量以克為單位,那么1摩爾任何分子的質量也應等于該物質的分子量以克為單位。這份質量叫做該分子的摩爾質量。例如,H2的摩爾質量為2.0158克,O2的摩爾質量為31.9988克。
式量
當一種物質不以各別的分子存在時,或是當懷疑關系到它特有的聚合程度時,可以使用術語式量。例如離子型化合物NaCl,NaOH,CuSO4等,無論是晶體狀態(tài)或在溶液中都不含有獨立的電中性分子,因此習慣上用式量表示這些物質的總組成。所以NaCl=58.5不是食鹽的分子量,而只能稱為食鹽的式量。對于只能有化學式的化合物而言,摩爾的概念也一樣能夠應用??梢园咽雏}的化學式(或簡式)NaCl作為一個基本單元,1摩爾NaCl就是6.022×1023個Na+和6.022×1023個Cl-的組合體,摩爾質量等于58.5克/摩爾。