化合物的莫耳質(zhì)量課件

1、CH 5化學(xué)計量與化學(xué)反應(yīng)Chemical Quantities and Reactions5.1 莫耳5.2 莫耳質(zhì)量5.3 化學(xué)反應(yīng)與方程式5.4 反應(yīng)之類型5.5 氧化-還原反應(yīng)5.6 化學(xué)方程式中之莫耳關(guān)係5.7 反應(yīng)之質(zhì)量計算5.8 化學(xué)反應(yīng)中之能量5.1 莫耳亞佛加厥數(shù)（Avogadros Number）在化學(xué)方面，諸如原子、分子和離子等粒子則是以莫耳（mole）計算，莫耳是一種包含 6.02 1023 個物項的單位。這個極大的數(shù)字，稱為亞佛加厥數(shù)（Avogadros number），是為了紀念義大利的物理學(xué)家阿米迪歐亞佛加厥（Amedeo Avogadro）。亞佛加厥數(shù)602 0

2、00 000 000 000 000 000 000 = 6.02 10231 莫耳的某元素 = 6.02 1023 個某元素的原子1855.1 莫耳亞佛加厥數(shù)告訴我們：1 莫耳的某化合物含有 6.02 1023 個組成該化合物的某些特定粒子。1 莫耳的某共價化合物含有亞佛加厥數(shù)個分子，例如 1 莫耳的 CO2 含有 6.02 1023 個 CO2 分子。1 莫耳的某離子化合物含有亞佛加厥數(shù)個化學(xué)式單元（formula units），而化學(xué)式單元則是某種離子化合物以其化學(xué)式所代表的離子團。1855.1 莫耳1845.1 莫耳1855.1 莫耳我們可以將亞佛加厥數(shù)視為一種轉(zhuǎn)換因子，用於物質(zhì)的莫耳

3、和它所含粒子數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。186觀念評量 5.1186範(fàn)例 5.1187範(fàn)例 5.1187範(fàn)例 5.11875.1 莫耳化學(xué)式中各元素的莫耳（Moles of Elements in a Formula）我們已經(jīng)知道：化合物其化學(xué)式中的下標數(shù)字係代表每種元素的原子總數(shù)。例如，在一分子的阿斯匹靈（化學(xué)式為 C9H8O4）中，有 9 個碳原子、8 個氫原子，以及 4 個氧原子。下標數(shù)字也可以表示在 1 莫耳阿斯匹靈中，每種元素的莫耳總數(shù)：9 莫耳的 C 原子、8 莫耳的 H 原子，以及 4 莫耳的 O 原子。1885.1 莫耳1885.1 莫耳1885.1 莫耳利用阿斯匹靈（C9H8O4）化學(xué)式中

4、的下標數(shù)字，我們可以寫出 1 莫耳阿斯匹靈中各種元素的轉(zhuǎn)換因子，如下所示。188觀念評量 5.2189範(fàn)例 5.2189範(fàn)例 5.2189問題 莫耳1. 計算下列各問題：a. 在 0.500 莫耳 C 中之 C 原子的個數(shù)b. 在 1.28 莫耳 SO2 中之 SO2 分子的個數(shù)c. 在 5.22 1022 個 Fe 中之 Fe 的莫耳d. 在 8.50 1024 個 C2H6O 分子中之 C2H6O 的莫耳2. 計算在 2.00 莫耳 H3PO4 中，下列各種原子的數(shù)量：a. H 的莫耳b. O 的莫耳c. P 的原子d. O 的原子1905.2 莫耳質(zhì)量對任何的元素而言，所謂莫耳質(zhì)量（mo

5、lar mass）是指某元素的克數(shù)與其原子量相等的質(zhì)量。當(dāng)我們稱取某元素的克數(shù)等於其莫耳質(zhì)量時，即我們?nèi)〉?6.02 1023 個原子的該元素?；衔锏哪|(zhì)量（Molar Mass of a Compound）將每個元素的莫耳質(zhì)量乘以化學(xué)式中該元素的下標數(shù)字，並且將所有的結(jié)果相加，即可以計算出某一化合物的莫耳質(zhì)量，如範(fàn)例 5.3 所示。在本書中，莫耳質(zhì)量的計算均四捨五入至十分之一位（0.1 g）或至少以三位有效數(shù)字表示。1905.2 莫耳質(zhì)量191範(fàn)例 5.31911925.2 莫耳質(zhì)量利用莫耳質(zhì)量之計算（Calculations Using Molar Mass）193問：K2Cr2O7

6、的莫耳質(zhì)量如何獲得？5.2 莫耳質(zhì)量193範(fàn)例 5.4194範(fàn)例 5.4194範(fàn)例 5.41945.2 莫耳質(zhì)量某化合物的莫耳、質(zhì)量（克）、分子數(shù)（或離子化合物的化學(xué)式單元）和該化合物中各種元素的原子數(shù)及莫耳數(shù)之間的計算，可歸納為下列的流程圖：194問題 莫耳質(zhì)量3. 計算下列各化合物的莫耳質(zhì)量：a. KC4H5O6（塔塔粉）b. Fe2O3（鐵鏽）c. C19H20FNO3（藥名 Paxil，一種抗抑鬱劑）d. Al2(SO4)3（止汗劑）e. Mg(OH)2（制酸劑）f. C16H19N3O5S（羥氨卞青黴素，一種抗生素）4. 計算下列各化合物的莫耳質(zhì)量：a. Cl2b. C3H6O3c.

7、 Mg3(PO4)2d. AlF3e. C2H4Cl2f. SnF2195問題 莫耳質(zhì)量5. 計算下列各物質(zhì)的質(zhì)量（克）：a. 2.00 莫耳的 Nab. 2.80 莫耳的 Cac. 0.125 莫耳的 Snd. 1.76 莫耳的 Cu6. 計算下列各物質(zhì)的克數(shù)：a. 0.500 莫耳的 NaClb. 1.75 莫耳的 Na2Oc. 0.225 莫耳的 H2Od. 4.42 莫耳的 CO27. a. 化合物 MgSO4 稱為瀉鹽（Epsom salt）。如果要準備含有 5.00 莫耳瀉鹽的鹽浴，則需要瀉鹽多少克？ b. 1 瓶蘇打水中有 0.25 莫耳 CO2，則此瓶中的 CO2 有多少克？1

8、95問題 莫耳質(zhì)量8. 下列物質(zhì)各含多少莫耳？a. 50.0 克的 Ag b. 0.200 克的 Cc. 15.0 克的 NH3 d. 75.0 克的 SO29. 下列 25.0 克的物質(zhì)中，其莫耳數(shù)各為多少？a. Neb. O2c. Al(OH)3d.Ga2S3195問題 莫耳質(zhì)量10. 下列物質(zhì)中，各含有 S 多少莫耳？a. 25 克的 S b. 125 克的 SO2c. 2.0 莫耳的 Al2S311. 丙烷（C3H8）是一種碳氫化合物，可用作烤肉的燃料，則：a. 1.5 莫耳的丙烷化合物有多少克？b. 34.0 克的丙烷化合物有多少莫耳？c. 34.0 克的丙烷中，碳有多少克？1955

9、.3 化學(xué)反應(yīng)與方程式當(dāng)某種物質(zhì)轉(zhuǎn)變成一種或二種以上的新物質(zhì)，且此新物質(zhì)具有不同的化學(xué)式及不同的性質(zhì)時，即發(fā)生了化學(xué)變化（chemical change），這些新物質(zhì)的性質(zhì)可能涉及顏色的變化，或是氣泡或固體的形成。1965.3 化學(xué)反應(yīng)與方程式196問：為什麼晦斑的形成是一種化學(xué)變化？5.3 化學(xué)反應(yīng)與方程式化學(xué)方程式描述化學(xué)反應(yīng)（A Chemical Equation Describes a Chemical Reaction）因為參與反應(yīng)物質(zhì)的原子重新組合且具有新性質(zhì)，所以化學(xué)反應(yīng)一定會發(fā)生化學(xué)變化。當(dāng)化學(xué)變化發(fā)生時，肉眼可以看見新物質(zhì)的特性，這些特性說明了化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生（表 5.3）。

10、在化學(xué)的領(lǐng)域裡，化學(xué)方程式（chemical equation）可以告訴我們某種化學(xué)反應(yīng)所需之物質(zhì)，以及其所形成之產(chǎn)物。1975.3 化學(xué)反應(yīng)與方程式197問：在此反應(yīng)中，化學(xué)變化的證據(jù)為何？觀念評量 5.31975.3 化學(xué)反應(yīng)與方程式寫出化學(xué)方程式（Writing a Chemical Equation）在一個化學(xué)方程式（chemical eduation） 之中，反應(yīng)物（reactants）的化學(xué)式寫在箭號的左邊，而產(chǎn)物（products）的化學(xué)式則寫在箭號的右邊。一般來說，方程式中的每個化學(xué)式之後會跟著包含英文字母的括號，這些字母說明了物質(zhì)的物理狀態(tài)，例如固態(tài)（s）、液態(tài)（l）或氣態(tài)（

11、g）。假如物質(zhì)是溶解於水中，則以水溶液（aq）表示。表 5.4 歸納了方程式中常用的一些符號。1985.3 化學(xué)反應(yīng)與方程式1985.3 化學(xué)反應(yīng)與方程式1985.3 化學(xué)反應(yīng)與方程式確認已平衡之化學(xué)方程式（Identifying a Balanced Chemical Equation）當(dāng)反應(yīng)發(fā)生時，反應(yīng)物原子之間的化學(xué)鍵會被打斷，同時形成新的化學(xué)鍵且生成產(chǎn)物。所有的原子均守恆，也就是說在化學(xué)反應(yīng)期間原子不會增加、消失或轉(zhuǎn)變成別種原子。每一個化學(xué)反應(yīng)均須以平衡的方程式（balanced equation）表示，在此平衡的方程式中，反應(yīng)物和產(chǎn)物中的每一種元素在箭號兩邊的原子總數(shù)均相等。為了平衡

12、此方程式，我們必須在某些化學(xué)式之前寫上一些整數(shù)，這些整數(shù)稱為平衡係數(shù)（coefficient）。1995.3 化學(xué)反應(yīng)與方程式199範(fàn)例 5.5200範(fàn)例 5.5200範(fàn)例 5.5201範(fàn)例 5.5201範(fàn)例 5.5202觀念評量 5.4202觀念評量 5.4202範(fàn)例 5.6202範(fàn)例 5.6203範(fàn)例 5.6203範(fàn)例 5.6204範(fàn)例 5.6204問題 化學(xué)反應(yīng)與方程式12. 決定下列各方程式是已平衡或未平衡：a. S(s) O2(g) SO3(g)b. 2Al(s) 3Cl2(g) 2AlCl3(s)c. H2(g) O2(g) H2O(g)d. C3H8(g) 5O2(g) 3CO2

13、(g) 4H2O(g)13. 試平衡下列各方程式：a. N2(g) O2(g) NO(g)b. HgO(s) Hg(l) O2(g)c. Fe(s) O2(g) Fe2O3(s)d. Na(s) Cl2(g) NaCl(s)204問題 化學(xué)反應(yīng)與方程式14. 試平衡下列各方程式：a. Mg(s) AgNO3(aq) Mg(NO3)2(aq) Ag(s)b. Al(s) CuSO4(aq) Cu(s) Al2(SO4)3(aq)c. Pb(NO3)2(aq) NaCl(aq) PbCl2(s) NaNO3(aq)d. Al(s) HCl(aq) AlCl3(aq) H2(g)2055.4 反應(yīng)之

14、類型結(jié)合反應(yīng)（Combination Reactions）在結(jié)合反應(yīng)（combination reaction）中，二種或二種以上的元素或化合物結(jié)合而成一種產(chǎn)物。舉例來說，硫和氧氣結(jié)合而成的產(chǎn)物為二氧化硫。在圖 5.4 中，鎂元素和氧元素結(jié)合而成單一的產(chǎn)物，即氧化鎂。2Mg(s) O2(g) 2MgO(s)2055.4 反應(yīng)之類型206問：在結(jié)合反應(yīng)中，反應(yīng)物中的各種原子會發(fā)生怎樣的變化？5.4 反應(yīng)之類型分解反應(yīng)（Decomposition Reactions）在分解反應(yīng)（decomposition reaction）中，一種反應(yīng)物分裂成二種或二種以上較為簡單的產(chǎn)物。舉例而言，氧化汞（II）

15、加熱之後會斷裂成汞原子和氧氣（圖 5.5）。2065.4 反應(yīng)之類型207問：反應(yīng)物和產(chǎn)物有怎樣的差異，才可以將此反應(yīng)歸類為分解反應(yīng)？5.4 反應(yīng)之類型置換反應(yīng)（Replacement Reactions）在置換反應(yīng)中，化合物中的元素被其他的元素所置換。在單置換反應(yīng)（single replacement reaction）中，一種參與反應(yīng)的元素與其他化合物中的另一種元素交換位置。2075.4 反應(yīng)之類型208問：反應(yīng)物的化學(xué)式發(fā)生什麼變化，才可以將此反應(yīng)歸類為單置換反應(yīng)？5.4 反應(yīng)之類型在雙置換反應(yīng)（double replacement reaction）中，參與反應(yīng)之化合物中的正離子彼此交

16、換位置。2085.4 反應(yīng)之類型209問：反應(yīng)物的化學(xué)式如何變化，才可以將此反應(yīng)歸類為雙置換反應(yīng)？5.4 反應(yīng)之類型燃燒反應(yīng)（Combustion Reactions）蠟燭的燃燒和汽車引擎內(nèi)燃料的燃燒都是燃燒反應(yīng)的實例。在燃燒反應(yīng)（combustion reaction）中，一種含碳化合物（通常是一種燃料）在空氣中燃燒，即產(chǎn)生二氧化碳（CO2）、水（H2O）和能量，而能量的形式為熱或火焰。甲烷燃燒的方程式中，甲烷中的每一種元素均與氧氣形成一種化合物。丙烷（C3H8）燃燒的平衡方程式為：210觀念評量 5.52105.4 反應(yīng)之類型211問題 反應(yīng)之類型15. a. 為何下列反應(yīng)稱為分解反應(yīng)？2

17、Al2O3(s) 4Al(s) 3O2(g)b. 為何下列反應(yīng)稱為單置換反應(yīng)？Br2(g) BaI2(s) BaBr2(s) I2(g)212問題 反應(yīng)之類型16. 將下列各反應(yīng)分類為結(jié)合、分解、單置換、雙置換或燃燒反應(yīng)：a. 4Fe(s) 3O2(g) 2Fe2O3(s)b. Mg(s) 2AgNO3(aq) Mg(NO3)2(aq) 2Ag(s)c. CuCO3(s) CuO(s) CO2(g)d. NaOH(aq) HCl(aq) NaCl(aq) H2O(l)e. ZnCO3(s) CO2(g) ZnO(s)f. Al2(SO4)3(aq) 6KOH(aq) 2Al(OH)3(s) 3

18、K2SO4(aq)g. Pb(s) O2(g) PbO2(s)h. C4H8(g) 6O2(g) 4CO2(g) 4H2O(s)2125.5 氧化-還原反應(yīng)當(dāng)你看到一根生鏽的釘子、銀湯匙上的晦斑或金屬上的鏽蝕，這代表你觀察到氧化。當(dāng)我們開啟車上的燈，車子內(nèi)的電池便進行氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生電力。在我們的細胞內(nèi)，葡萄糖會被氧化而產(chǎn)生能量，並且生成二氧化碳和水。我們每次呼吸時，氧氣可以提供細胞進行氧化。 2125.5 氧化-還原反應(yīng)氧化-還原反應(yīng)（Oxidation-Reduction Reactions）在一個氧化還原反應(yīng)（redox）中，電子從一個物質(zhì)轉(zhuǎn)移至另一個物質(zhì)，假如有一個物質(zhì)失去電子，則必

19、定有另一個物質(zhì)獲得電子。失去電子稱為氧化（oxidation），獲得電子稱為還原（reduction）。 2135.5 氧化-還原反應(yīng)利用下列方式來記憶這些定義：LEO GERLoss of Electrons is Oxidation：失去電子為氧化Gain of Electrons is Reduction ：獲得電子為還原OIL RIGOxidation Is Loss of electrons：氧化為失去電子Reduction Is Gain of electrons：還原為獲得電子2135.5 氧化-還原反應(yīng)氧化-還原（Oxidation-Reduction）一般來說，金屬原子會失去

20、電子而形成正離子，非金屬原子則會獲得電子而形成負離子。因此，我們說金屬被氧化，而非金屬被還原。銅經(jīng)風(fēng)化作用出現(xiàn)在表面的綠色物質(zhì)稱為銅綠，它是一種 CuCO3 和 CuO 的混合物。當(dāng)銅金屬與空氣中的氧氣反應(yīng)時，其產(chǎn)物是氧化銅(II)，現(xiàn)在我們可以檢視此氧化及還原反應(yīng)。2Cu(s) O2(g) 2CuO(s)2145.5 氧化-還原反應(yīng)因為 CuO 中的銅離子（Cu2）具有 2 的電荷，所以每個銅原子失去2 個電子。因此，銅金屬（Cu）在本反應(yīng)中是被氧化。Cu(s) Cu2(s) 2 e 氧化：失去電子因為 CuO 中的氧離子（O2 ）具有 2 的電荷，所以每個氧原子獲得 2 個電子。因此，氧氣

21、在本反應(yīng)中是被還原。O2(g) 4 e 2O2(s) 還原：獲得電子2145.5 氧化-還原反應(yīng)形成 CuO 的方程式涉及二種同時發(fā)生的反應(yīng)，一種為氧化，另一種為還原。在每個氧化和還原反應(yīng)中，失去電子的數(shù)目與獲得電子的數(shù)目必定相等。因此，我們將 Cu 的氧化反應(yīng)乘以 2 倍。在反應(yīng)二邊各消去 4e 後，我們可以得到形成 CuO 之氧化-還原全反應(yīng)的方程式。 2Cu(s) 2Cu2(s) 4e 氧化O2(g) 4e 2O2(s) 還原2Cu(s) O2(g) 2CuO(s) 氧化還原方程式2145.5 氧化-還原反應(yīng)以下鋅與硫酸銅(II) 的反應(yīng)亦然，有一個氧化一定伴隨著一個還原（圖 5.8）。

22、將各原子與離子反應(yīng)的方程式表示如下：Zn(s) Cu2(aq) SO42(aq) Zn2 (aq) SO42 (aq) Cu(s)在此反應(yīng)中，Zn 原子失去 2 個電子而形成 Zn2。在此同時，Cu2 獲得 2 個電子，而 SO42 離子則是沒有發(fā)生變化的旁觀離子（spectator ions）。Zn(s) Zn2(aq) 2 e Zn 的氧化Cu2 (aq) 2 e Cu(s) Cu2 的還原2155.5 氧化-還原反應(yīng)215問：在氧化反應(yīng)中，Zn(s) 是失去電子或獲得電子？觀念評量 5.6215觀念評量 5.62165.5 氧化-還原反應(yīng)生物系統(tǒng)內(nèi)的氧化與還原（Oxidation and

23、 Reduction in Biological Systems）2165.5 氧化-還原反應(yīng)氧化可能也會涉及加入氧或失去氫，而還原可能也會涉及失去氧或獲得氫。在身體的細胞內(nèi)，有機（碳）化合物的氧化會涉及氫原子（H）的轉(zhuǎn)移，而氫原子是由電子和質(zhì)子所組成。舉例來說，典型生化分子的氧化與 2 個氫原子（或 2H 與 2e）轉(zhuǎn)移至某種質(zhì)子接受體有關(guān)，其中的質(zhì)子接受體可以是輔酶（coenzyme），例如核黃素腺嘌呤二核苷酸（flavin adenine dinucleotide；FAD），此輔酶會被還原成 FADH2。2165.5 氧化-還原反應(yīng)在很多生化學(xué)的氧化還原反應(yīng)中，氫原子的轉(zhuǎn)移對細胞內(nèi)能量的

24、產(chǎn)生是不可或缺的。舉例而言，甲醇（CH3OH）是一種有毒的物質(zhì)，其在體內(nèi)的代謝可以用下列反應(yīng)表示。甲醛可進一步地被氧化，亦即加入氧而產(chǎn)生甲酸。2175.5 氧化-還原反應(yīng)最後，甲酸被氧化成二氧化碳和水。甲醇氧化的中間產(chǎn)物非常毒，它會干擾身體細胞內(nèi)的關(guān)鍵反應(yīng)，因而導(dǎo)致失明甚至死亡?？偠灾?，我們發(fā)現(xiàn)氧化和還原所使用之特殊定義，端視其反應(yīng)發(fā)生的過程而定。所有的這些定義歸納於表 5.6 中。氧化永遠涉及電子的失去，但是也可以視為加入氧或失去氫原子。還原永遠涉及電子的獲得，但是也可視為失去氧或獲得氫。2175.5 氧化-還原反應(yīng)217問題 氧化-還原反應(yīng)17.在下列各敘述中，指出何者為氧化，何者為還原

25、？a. Na(aq) e Na(s)b. Ni(s) Ni2 (aq) 2e c. Cr3 (aq) 3 e Cr(s)d. 2H (aq) 2 e H2(g)18.在下列各反應(yīng)中， 辨認各反應(yīng)物何者被氧化，何者被還原？a. Zn(s) Cl2(g) ZnCl2(s)b. Cl2(g) 2NaBr(aq) 2NaCl(aq) Br2(l)c. 2PbO(s) 2Pb(s) O2(g)d. 2Fe3 (aq) Sn2 (aq) 2Fe2 (aq) Sn4 (aq)218問題 氧化-還原反應(yīng)19.在人類細胞的粒腺體內(nèi)，ATP 可以產(chǎn)生能量，而 ATP 則是由位於電子傳遞鏈（electron tra

26、nsport chain）之細胞色素（cytochromes）內(nèi)的鐵離子，在其進行氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)後所提供。辨認下列各反應(yīng)是氧化或還原。a. Fe3e Fe2b. Fe2 Fe3e20.亞麻油酸（linoleic acid）是一種不飽和脂肪酸，它和氫氣反應(yīng)後會形成飽和脂肪酸。試問在氫化反應(yīng)中， 亞麻油酸被氧化或被還原？C18H32O2 2H2 C18H36O2亞麻油酸2195.6 化學(xué)方程式中之莫耳關(guān)係質(zhì)量守恆（Conservation of Mass）在任何的化學(xué)反應(yīng)裡，反應(yīng)物中物質(zhì)的總量等於產(chǎn)物中物質(zhì)的總量。假如所有反應(yīng)物都經(jīng)秤重，則其總質(zhì)量等於產(chǎn)物的總質(zhì)量，此即為著名之質(zhì)量守恆定律（l

27、aw of conservation of mass），其意義為：在一個化學(xué)反應(yīng)中，參與反應(yīng)之物質(zhì)總質(zhì)量不會有變化。因此，當(dāng)原來的物質(zhì)變化成新的物質(zhì)時，物質(zhì)不會損失或是增加。2195.6 化學(xué)方程式中之莫耳關(guān)係舉例來說，當(dāng)銀和硫反應(yīng)生成硫化銀時，則銀的表面會形成晦斑。2Ag(s) S(s) Ag2S(s)在此反應(yīng)中，參與反應(yīng)之銀原子數(shù)是硫原子數(shù)的二倍。假如有 200 個銀原子參與反應(yīng)，則需要 100 個硫原子才能使反應(yīng)完全。話雖如此，反應(yīng)中會有很多很多的原子存在，假使我們用莫耳的量來計算，則方程式中的係數(shù)便可以詮釋莫耳。因此，2 莫耳的銀會與 1 莫耳的硫反應(yīng)。既然個別的莫耳質(zhì)量可以確定，故銀

28、和硫的量也可以用個別的質(zhì)量（克）來陳述。2195.6 化學(xué)方程式中之莫耳關(guān)係一個化學(xué)方程式可以有多種詮釋方式（表5.7）。2205.6 化學(xué)方程式中之莫耳關(guān)係2205.6 化學(xué)方程式中之莫耳關(guān)係由方程式所得之莫耳2莫耳因子（MoleMole Factors from an Equation）當(dāng)鐵和硫反應(yīng)時，其產(chǎn)物為硫化鐵()iron() sulfide。2Fe(s) 3S(s) Fe2S3(s)此方程式已經(jīng)平衡，所以可得知此反應(yīng)中鐵和硫的比例。由方程式係數(shù)所得之比例關(guān)係，我們可以寫出反應(yīng)物之間，以及反應(yīng)物和產(chǎn)物之間的莫耳-莫耳因子。使用於莫耳-莫耳因子的係數(shù)為精確數(shù)值：無有效數(shù)字位數(shù)的限制。2

29、205.6 化學(xué)方程式中之莫耳關(guān)係2215.6 化學(xué)方程式中之莫耳關(guān)係221觀念評量 5.7221觀念評量 5.72225.6 化學(xué)方程式中之莫耳關(guān)係使用莫耳莫耳因子的計算（Using MoleMole Factors in Calculations）無論是準備一道食譜，或調(diào)整引擎內(nèi)燃料和空氣合適的混合比，或是在藥物實驗室裡調(diào)製藥品，我們都需要知道所使用之反應(yīng)物的正確用量，以及有多少產(chǎn)物會形成。利用前述已平衡的方程式：2Fe(s) 3S(s) Fe2S3(s)，我們可以寫出所有可能的轉(zhuǎn)換因子，現(xiàn)在我們將利用莫耳-莫耳因子應(yīng)用於化學(xué)反應(yīng)的計算。222範(fàn)例 5.7222範(fàn)例 5.7223問題 化學(xué)

30、方程式中的莫耳關(guān)係21. 寫出下列各方程式中所有的莫耳 莫耳因子：a. 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)b. 4P(s) 5O2(g) 2P2O5(s)22. 氫氣與氧氣反應(yīng)會產(chǎn)生水。2H2(g) O2(g) 2H2O(g)a. 若與 2.0 莫耳的 H2 反應(yīng)，需要 O2 多少莫耳？b. 假如與 5.0 莫耳的 O2 反應(yīng)，則需要 H2 多少莫耳？c. 當(dāng) 2.5 莫耳的 O2 反應(yīng)時，則會形成 H2O 多少莫耳？223問題 化學(xué)方程式中的莫耳關(guān)係23.當(dāng)碳和二氧化硫一起加熱後，會產(chǎn)生二硫化碳和一氧化碳。5C(s) 2SO2(g) CS2(l) 4CO(g)a. 若與 0.500

31、莫耳的 SO2 反應(yīng)，則需要 C 多少莫耳？b. 當(dāng) 1.2 莫耳的 C 反應(yīng)時，則會產(chǎn)生 CO 多少莫耳？c. 欲產(chǎn)生 0.50 莫耳的 CS2，則需要 SO2 多少莫耳？d. 當(dāng) 2.5 莫耳的 C 反應(yīng)時，則會產(chǎn)生 CS2 多少莫耳？2245.7 反應(yīng)之質(zhì)量計算當(dāng)我們在實驗室裡進行化學(xué)實驗時，我們會測量出反應(yīng)物確實的質(zhì)量。由以克為單位的質(zhì)量，我們可以決定反應(yīng)物的莫耳數(shù)。藉由利用莫耳-莫耳因子，我們可以預(yù)測反應(yīng)生成產(chǎn)物的莫耳數(shù)。如此一來，產(chǎn)物的莫耳質(zhì)量便可以用來將莫耳轉(zhuǎn)換回以克為單位的質(zhì)量，如範(fàn)例 5.8 所示。224範(fàn)例 5.8224範(fàn)例 5.8225範(fàn)例 5.8225範(fàn)例 5.8225

32、問題 反應(yīng)的質(zhì)量計算24. 鈉與氧氣反應(yīng)會產(chǎn)生氧化鈉。4Na(s) O2(g) 2Na2O(s)a. 當(dāng) 57.5 克的 Na 反應(yīng)時，則產(chǎn)生 Na2O 多少克？b. 假如你有 18.0 克的 Na，則此反應(yīng)需要 O2 多少克？c. 欲產(chǎn)生 75.0 克的 Na2O，則此反應(yīng)需要 O2 多少克？25. 氨氣與氧氣反應(yīng)會形成氮氣和水。4NH3(g) 3O2(g) 2N2(g) 6H2O(g)a. 與 13.6 克的 NH3 反應(yīng)，需要 O2 多少克？b. 當(dāng) 6.50 克的 O2 反應(yīng)時，則可以產(chǎn)生 N2 多少克？c. 當(dāng) 34.0 克的 NH3 反應(yīng)時，則會形成水多少克？226問題 反應(yīng)的質(zhì)量

33、計算26. 二氧化氮與水反應(yīng)會形成硝酸(HNO3)和一氧化氮。3NO2(g) H2O(l) 2HNO3(aq) NO(g)a. 與 28.0 克的 NO2 反應(yīng)，需要 H2O 多少克？b. 當(dāng) 15.8 克的 NO2 反應(yīng)時，則可以產(chǎn)生 NO 多少克？c. 當(dāng) 8.25 克的 NO2 反應(yīng)時，則會形成 HNO3 多少克？2265.8 化學(xué)反應(yīng)中之能量化學(xué)反應(yīng)如果要能發(fā)生，則反應(yīng)物的分子必須彼此互相碰撞，且必須具有適當(dāng)?shù)奈幌蚣澳芰俊＜幢闶桥鲎簿哂羞m當(dāng)?shù)奈幌驎r，還必須具有足以將反應(yīng)物的化學(xué)鍵打斷的能量。打斷反應(yīng)物原子間的化學(xué)鍵所需之能量稱為活化能（activation energy）。假如分子碰撞

34、的能量低於活化能，則分子會彈開且無反應(yīng)發(fā)生。雖然反應(yīng)物發(fā)生了很多次碰撞，但是只有少數(shù)能導(dǎo)致產(chǎn)物的形成。2265.8 化學(xué)反應(yīng)中之能量2275.8 化學(xué)反應(yīng)中之能量發(fā)生反應(yīng)所需之三種條件（Three Conditions Required for a Reaction to Occur）1.碰撞：反應(yīng)物必須碰撞。2.位向：反應(yīng)物必須適當(dāng)排列以打斷化學(xué)鍵，且形成新的化學(xué)鍵。3.能量：碰撞必須提供活化能。2275.8 化學(xué)反應(yīng)中之能量放熱反應(yīng)（Exothermic Reactions）在每個化學(xué)反應(yīng)中，隨著反應(yīng)物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物時，熱量會被吸收或釋放。反應(yīng)物和產(chǎn)物之間的能量差稱為反應(yīng)熱（ heat of reaction）。在放熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的能量高於產(chǎn)物的能量，故熱量在放熱反應(yīng)中被釋放出來。放熱反應(yīng)，釋放熱量（發(fā)散） 2275.8 化學(xué)反應(yīng)中之能量吸熱反應(yīng)（Endothermic Reactions）在吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的能量低於產(chǎn)物的能量，故熱量在吸熱反應(yīng)中會被吸收。舉例來說，當(dāng)氫