测量、单位与有效数字
摩尔(mole)
/ mohl /
我们日常生活里有成捆计数的词:一双是 2,一打是 12,一罗是 144。摩尔不过是用来数一个庞大捆数的词——是化学家给原子和分子用的「一打」。因为原子小得无法想象,你得攒上多到难以置信的数量,才有足够的量去称、去倒,而摩尔就是这个「捆」的大小。
摩尔是物质的量的 SI 单位。一摩尔恰好含有 6.02214076 × 10²³ 个基本单元(原子、分子、离子,或你所指明的任何粒子)——这个固定的计数就是阿伏伽德罗数。摩尔之美,在于它架起的那座桥:任何物质一摩尔的质量(以克计)等于它的摩尔质量(从周期表上读出的式量),于是「称出多少克」就成了「数出多少粒子」的办法。
摩尔之所以重要,是因为化学反应是一粒一粒地发生的——反应按整数比把原子结合起来——而我们却只能称量成批的量。摩尔让我们在两者之间互译:烧瓶里的克数,与反应中的原子数。一个需要澄清的常见混淆:摩尔数的是粒子,而不是质量,所以一摩尔铅和一摩尔氢含有相同数目的原子,重量却大相径庭,正如一打大象和一打老鼠都是十二个一样。
水的摩尔质量约为 18 g/mol,所以 18 克水就是一摩尔——大约 6.022 × 10²³ 个分子。也就是说,约一汤匙水里所含的分子,比可观测宇宙中的恒星还多。
约一汤匙水,就是约一摩尔的分子。
务必说明你指的是什么单元:「一摩尔氧」含糊不清——它可能指一摩尔 O 原子,也可能指一摩尔 O₂ 分子,二者质量相差一倍。
又称
另见