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文檔簡介
化學專業基礎英語教案
第1部分基礎化學講座(PartIChemistryLectures)
第1章化學的本質(ChapterITheNatureofChemistry)
下面是一封小約翰(JohnC.Bailar,Jr.,父子同名時用于區分;senior,
adj.n.年長的,高級的;年長者)給一個摯友的信,他(小約翰)是伊利諾
斯(州)(Illinois,Lili,noi(z)])高?;瘜W系部(faculty,\_rfsekalti])一
名已經(hasbeen)從教56年教員。
敬愛的克麗絲(Chris,[kris]):
這封信僅僅是關于你所提出的化學是什么和化學家在做什么這些問題的一
個回答。我很興奮你問與的這個學科/科目(subject)究竟(allabout,關于…
的一切,到處,旁邊)是什么的看法/觀點(view),對于很多人來說,對這個
問題都有一個扭曲的,或者至少是膚淺(superficial)看法/觀點(看法/觀點
可以認為既是asked的賓語也是distoredorsuperficial的賓語)。正如這封
信,我不確定我是否能賜予你一個清晰的畫面/說明(picture),但是我試圖這
樣做。
當然了,你知道化學與物理學、地質學、天文學一道,是屬于物質科學/自
然科學(physicalsciences)的一門學科。生物科學(biologicalsciences),
諸如植物學(botany,fbotani])>生理學(physiology)>生態學(ecology)
,
和遺傳學(genetics,[d5inetiks])是親密關聯的,但是也屬于略微不同的學
科門類/種類(倒裝句:親密關聯的,但是也屬于略微不同的學科門類/種類,
是生物科學(biologicalsciences),諸如植物學(botany,fbotani])>生理
學(physiology)、生態學(ecology)和遺傳學(genetics,[dsi,netiks]))o
在這兩個學科組(physicalsciences和biologicalsciences)之間,或者在
任何一個學科組內的學科之間,沒有特殊明顯的(sharp),因為(for)它們相
互涵蓋(overlap,[auvS1及p])。通常,很難確定一個具體的/特定的(specific,
[spi'sifik])論題(topic)屬于其中的一個或者另一個領域。很多重要的學
科都列入幾種不同的邊緣學科(boundariesofseveraldifferentdisciplines,
vt.n.懲處,紀律,訓導,處分,學科)的范圍(fallwithin,列入…的范
圍)。(用粗體字標明的這些術語的定義(Definitionsofterms)列在這封信
的末尾)。
全部的(其它)學科都與化學(學科)廣泛地(extensively,[ik'stensivli])
重疊/交叉(overlap):它們依靠于(dependupon)它(化學)并且在很大程
度上(inlargemeasure)是建立在化學基礎之上的(arebasedupon)0據此,
我的意思是/認為化學是真正的全部自然科學(naturalsciences)的一部分,
一個人假如沒有(without可以引導虛擬語氣從句或者短語,cannot假如寫成
wouldnot就更能說明假設條件)化學學問,他就不能在某個學科走的很遠/探
討的很深(goveryfar,gofar揚名,取得榮耀)。一個人假如沒有足夠的天
文學學問或生理學學問他很有可能成為一名化學家,而一個人假如沒有足夠的
化學學問,他就不能在天文學或者生理學(領域/方面)取得很大的進展/成就
(這是一個由without引導的典型的虛擬語氣從句)?;瘜W學問對于其它自然科
學領域(scientificfields)也(aswell)是必不行少的(essential)。農
業學家、工程師和醫生(medicaldoctors)會常常用到化學的概念/名詞(concept,
['konsept])。
化學是關于物質組成和組成變更(的學科)一一簡而言之,化學是一門物質
科學。物理學主要(chiefly)是關于能量以與物質和能量相互作用(的學科),
包括諸如熱、光、聲、電、機械能和核能等能量形式。物質全部的組成變更(過
程中)或者釋放能量或者汲取能量,因為這個理由(forthisreason),化學
和物理學的關系是一種最為親密的(intimate,Vintimit])關系(one指代
relationship)0
我們將任何(any)一種物質組成的變更都認為是化學變更(chemical
change)。例如,假如你將醋(vinegar)倒在在一個玻璃器皿承裝的烘干的蘇
打(bakingsoda(NallC03,sodiumbicarbonate;Na2C03,sodiumcarbonate)
上,你就會看到氣泡冒出/逃逸(escaping),(并且)隨著(反應過程中)能量
的釋放,(器皿中)的液體會變熱。當停止冒氣泡時,你能通過煮沸(boiling)
而蒸發(evaporate)液體,直到最終僅有一種白色的粉末留下來。但是,這種
白色的粉末己經不是原始的/最初的(original)烘干的蘇打。它是一種具有新
性質的新物質(characteristics一般指特性,而properties一般指普遍性質)。
比如,假如你加入醋它就不再冒氣泡。這種新的物質與你最初混合在一起的兩
種物質之一(eitherof)在組成上都是不同的(material一般指原料或者原材
料,而substance既可以作為原材料也可以作為產物來指代,product只指代產
物)。一個化學反應已經發生了。
相比之下/相反(Bycontrast),一個物理變更(physicalchange)不包含
物質組成的變更。冰的熔化和橡皮筋的拉伸就是物理變更。常常不行能說清晰
一個特定的(particular)變更是化學變更還是物理變更。令人開心的是,常
常沒有必要很清晰地區分這兩種變更。
你確定不會(mustnot通常指不允許發生)設想(assume,采納,呈現,猜
想)在你化學的第一堂課(course,課程)上就能學習到有關食物消化
(digestion,[di'dgest白n,dai*dsestjsn])的化學(學問),或者水泥混合物
與水的裝備以與怎樣硬化(的學問)。這些都是困難的(complex,['kcmpleks],
adj.n.vt.困難的,難懂的,復合的;綜合體,協作物,合成物,困難;協
作,配位)(化學反應)過程,一個人在學習/理解這些(化學學問)之前,他
必需首先學習一些比較簡潔物質的化學(學問)。在學習演奏鋼琴(曲)的時候,
一個學生不會一起先就學習/演奏謝爾蓋?瓦西里耶維奇?拉赫瑪尼諾夫C#小
調序曲(Rachmaninoff'sPreludeinC#Minor)0一個學習音樂的學生,首
先必需學習音階(scales,等級,尺度,音階),之后再學習一些簡潔的曲目。
只有經過幾個月或者幾年的演練之后,一個人才能演奏大師(master,adj.n.
vt.精通的,技術嫻熟的;碩士(首字母大寫),大師,專家,主管,主子,掌
管人,船長,校長;精通,駕馭,限制)的音樂(曲目)。對于化學(學問的學
習/這個學科)也是如比。你必需首先學習基本的化學原理(fundamental
principles,Vprinsapl])和一些簡潔物質的性質(something)如水和氧氣。
對這樣一些物質(化學)行為/作用/變更的很好的理解將會使你能夠理解更困
難物質的化學行為。
化學科學是特別廣袤的以至干(so…that)沒有一個人能在它(化學科學)
的全部方面成為專家。假如你想成為一名化學家,學習化學的分別的不同分支/
專業是必要的,特地從事于這門學科的一個或者兩個分支(是必要的)。
直到大約150年以前(ago表示從過去的某個時間以前,before表示從現在
起先以前),人們(還)信任(itwasbelieved)非生命物質和生命物質具有
完全不同的性質和起源。非生命物質被認為是“無機的”(意思是“無生命的”)
而生命物質或材料由生命物質衍生而來被稱為“有機的”。然而,在1828年,
一個名叫FriedrichWGhler的德國化學家加熱一種被認為是無機物的材料,得
到一種被全部化學家都認為是生命過程中形成的產物的物質。于是在“無機的”
和“有機的”之間的區分就打破了。我們仍舊在運用這些術語,但是它們今日
所具有的含義已經不問于早期(those指代meanings)。全部的生命物質都包含
化學(結構)上結合了H元素的C元素,所以由C和H組成的化學物質的化學,
無論它們的起源,就被稱為有機化學(organicchemistry)。那些不包含C元
素和H元素的物質即是“無機的”,其化學被稱為無機化學(inorganic
chemistry)oC在其化學行為方面是特別多功能的(versatile,[,vaisetail],
多才多藝的)并且在相當大量的化合物中是一個關鍵性的元素/物質,包括絕大
多數與生命休戚相關(essentialto,必不行少的)的物質。
還有其它一些化學分支。分析化學(Analyticalchemistry)是關于檢測或
者鑒定一個原料具有什么樣的物質組成(定性分析,qualitativeanalysis)
和每一種組分的含量(定量分析,quantitativeanalysis,fkwontitativ])
(的化學分支學科)。物理化學(Physicalchemistry)是應用物理學的方法和
理論去探討物質化學變更和性質(的化學分支學科)。物理化學真正形成了其它
全部化學分支學科的基礎。生物化學(Biochemistry)正如其名稱所示意(imply
示意:suggest示意(某種客觀規律),意味著,可能會發牛:indica二e明示,
表示),是與生命活動發生過程相關的化學。
無機化學、有機化學、分析化學、物理化學和生物化學是化學(學科)的重
要分支,但是其中幾個部分/分支的結合,或者在很多方面的細心設計
(elaborate,.[i,l^bareit],adj.vt.細心設計,細心制作;困難的,細心
設計的)(組合)都是有可能的。例如,生物無機化學Bioinorganicchemistry)
涉與在生命物質以與對生命必不行少的金屬元素的功能。藥物化學
(Pharmaceuticalchemistry')則與藥物相關:它們(藥物)的生產加工、組
成和對身體的效果/影響。臨床化學(Clinicalchemistry}主要針對血液、尿
樣(urine,fjuorin])和其它生物材料的分析。聚合物化學(Polymer
chemistry)涉與諸如人造纖維(rayon,.['reion])>尼龍(nylon,fnailon])
和橡膠(rubber)類物質的形成和行為。(一些還包括無機聚合物如玻璃和石英
(quartz))o環境化學(Environmentalchemistry),當然了,涉與大氣組成
和自來水(watersupplise,供水系統)的純度尤其是,涉與與我們四周
環境相關的化學。農業/農藝化學(Agriculturalchemistry}則涉與肥料
(fertilizers)^殺蟲劑(pesticides)、植物生長、家禽/家畜養分(nutrition
offarmanimals)以與任何其它與農耕/畜牧業(farming)相關的論題。
一個提與的更多的論題/分支是化學工程(Chemicalengineering),涉與大
規模地(onalargescale)化學應用。化學工程師設計并運轉/操作化學工廠;
他們在商'也層面上處理制造化學品的經濟學問題(economics,['i:ka'nomiks,
'eke-])。他們也參與諸如大量物質的蒸儲(distilling)、研磨(grinding)
和干燥過程一一甚至探討液體和氣體在通過管道中的摩擦作用(friction)。
在你擔當這些寬廣的化學領域任何之一的學習任務之前,你將有必要學習一
門常常被稱為“一般化學”(GeneralChemistry)的課程,它是更加專'業學習
的基礎。你將很快地了解到基礎化學是由相互關聯的(interrelated,
[inta(:)Jrileitid])兩部分組成:描述化學(discriptivechemistry)和化
,
學原理(principlesofchemistry)o
描述化學通常涉與“(是)什么”的問題:物質看起來像什么?當它受熱的
時候發生了什么?當電流(electriccurrent)經過的時候發生了什么?當它
和另一種特定的物質混合的時候發生了什么?化學是一門試驗科學,化學家則
是針對很多大量物質的工作。他們知道這些物質的性質(nature,通性,單復
數同形)是很重要的:它們(物質)在水或者其它液體中的溶解性(solubility,
[solju,biliti]),它們的易燃性(flammability),它們的毒性(toxicity,
[tok'sisiti:]),它們是否在潮濕空氣中發生化學變更(它們是否能在潮濕空氣
中經受的住化學變更),和其它一些化學性質。有時候一種物質的可用性
(availability,[aveilabiliti],有效性,可能性)和成本/價格也很重要。
一般化學課程的描述部分主要涉與一些簡潔無機物的行為/性質/作用,但是也
常常包括一些簡短的有機物和生物化學物質的探討。
(一般化學)課程的原理部分則涉與化學行為理論。即(Thatis,更準確
地說,換句話說),它試圖回答“為什么”的問題:為什么一個物質不能溶解在
水中?為什么一個混合物加熱后發生了爆炸?為什么在一個化學變更中形成了
某一個特定的物質而不是另外一種(adifferentone)?為什么(假如)很小
量的某種物質加入后,能明顯地(dramatically,[drSm史tikali],引人注目地,
戲劇性地,顯著地)加速一個化學反應?
化學原理的學習具有很大地實際的和智力的(intellectual,
[inti'lektjusl])好處(interest,n.利息,利益,好處,愛好;vt.)(aswell
as主要強調其前面成分的重要性,而and強調名列的成分的同等重要性)。例如,
當一種特殊燃料燃燒時,我們能計算出有多少熱釋放出來,并且能確定如何去
加速(speedup)或者減慢(slowdown)它的燃燒(combustion,[kom,bAStJon])o
化學是一門試驗科學。依據這個描述/說法,我的意思并不是說化學家在關
于化學組成變更方面沒有理論(學問)一一在什么條件下它們(changes)將或
不將發生,它們怎么發生以與將有什么產物產生。(他們)總是有理論(理論總
是存在的)。然而理論必需總是要遵從(besubjectto,受…支配,從屬于…)
試驗(結果)(理論是試驗結果的凝練,是志向模型的完備概括和描述,然而大
多數物質并不是志向模型,會受到外部各種環境因素的影響,所以它們所表現
出來的試驗結果往往會與理論描述略微有點出入)。假如一個人的理論不是依據
(inaccordancewith/to,與…一樣)細致地有效的(executed,
reksikjuitid])試驗,則,這個理論而不是試驗,確定是錯誤的(一些主觀
的或者人為的試驗結論確定會得到錯誤的理論)。這個理論隨后確定會被丟棄或
修正。在這點上/從這點來說(inthisregard),化學特別不同于社會科學
(socialscience),諸如社會學(sociology)和經濟學(economics,[i:kaJn
□miks,eke-])。工作在那些(社會科學)領域的人或許有關于通貨膨脹
(inflation),失業或者婚姻的不美滿(maritalunhappiness)方面的理論,
并且他們會完成/進行/實現(carryout)一些試驗去檢驗他們的理論。但是這
些試驗恒久不會在同樣條件下被重復或驗證,因為(for)在進行(intheact
of,剛要做…,在…狀態下)這個試驗時,(試驗)條件已經無可挽回地
(irretrievably,不行重復地)變更了。在某種程度上,在生物科學方面這
個(試驗方法/試驗結果)也是正確的。一個藥理學家(pharmacologist)可能
會在一個小鼠身上來試驗一個給定(given)藥物的效果并且從針對于這個小鼠
發牛了什么而得出一些結論(drawsomeconclusions)o彳日是他不能在同樣一
個小鼠身上進行重復試驗,因為他不能確定這個小說的健康狀況通過首次的藥
物處理沒有發生了變更。他能在另一只小鼠身上做這個試驗,但是他不能確定
其次只小鼠與第一只小鼠正好有同樣的回應?;瘜W家就更幸運(fortunate)一
些;在同樣的條件下,純的化學品之間將總是以準確的(exactly,精確的)方
式發生反應。這個技巧/技藝(trick,vt.adj.陰謀,花招,騙局,惡作
劇,戲弄,戲法,把戲,技巧,技藝,竅門,幻覺;欺瞞,哄騙;騙人的,令
人迷惑的,產生幻覺的)可以用于確證(sure)化學品是純的以與試驗條件正
好是相同的。
無論如何,你正好會問“化學家在做什么呢?"這是一個難以回答的問題,
因為化學家在做很多不同的事情。在美國大約有一半的化學家在試驗室
(laboratory,[la,buret(a)ri,*12eb(a)rat(a)ri])工作。其中一些是“質量
限制(qualitycontrol)”化學家(檢驗員)。通過各種各樣的試驗技巧/技術
手段(technique,[tek'ni:k])(一些簡潔,一些困難),他們分析或者(相反)
檢測一些將要被運用的材料或者化學工廠的產品(藥廠,食品廠或者鋼廠)以
確保這些產品是相同的(uniform,n.vt.adj.制服,校服;使一律化,使成
一樣,使一樣,使穿軍[制)服;全都相同的,一律的,清一色的,統一的,
一個標準的,勻稱的,均質的)和純的。一些化學家做試驗室探討工作,他們
希望能發覺一些新的化學品或者已知化學品新的用途,或者改進方法制造有用
的化學品。一些化學家探尋和挖掘新的化學行為原理,他們的工作活動范圍從
試驗室工作始終到僅僅應用純數學(mathematics,[m紀0i'n武tiks])。當然了,
沒有一個是胡亂的(hitandmiss,不論命中不命中,不管勝利不勝利,胡亂
地)試驗/試驗方法(experimentation)o一個化學家總是受化學理論和實際試
驗/試驗兩個方面的引導,并且這些(化學理論和實際試驗/試驗)越廣泛,化
學家就將會越勝利。
但是,那些不在試驗室工作人怎么樣(在做什么)呢?他們也是化學家嗎?
他們的確是,盡管(though一般用在句中,而al'though一般用在句首表示強
調)他們可能將他們的化學活動與其它一些專業工作結合在一起。一些人會花
費他們的時間去找尋探討化學家已經發覺的一些物質新的用途和市場;一些人
是老師(或者安排他們的時間用于教學和探討);一些人成為一些報紙和雜志科
技文章的撰稿人。
你或許還懷疑你是否應當學化學(atall,根本)。我希望你這樣做,正因
我前面提與的/指出的,化學學問是很有用的,無論你從事什么職業(nomatter
whatprofessionyoufollow)0假如你確定成為一名機械工程師,你有必要知
道有關燃料、合金(alloy,['Moi],n,vt.合金;鑄成合金)以與腐蝕方面
一些事情;假如你確定成為一名土木工程師(ci'vilengineer),你必需有關
于水泥(cement,[si,ment],n.vt.)>石膏(plaster)>鋼和其它一些建筑
材料方面的學問;假如你確定成為一名電動工程師,你就須要有一些關于電池
如何產生電能和充電時發生的變更方面的學問,以與半導體/晶體管
(tran'sistor)和激光/激光器(laser,leiza])方面的學問。假如(Should
放在句首同樣可以引導虛擬語氣)你要成為一名藥劑師,你將要涉與全部化學
工廠中最困難的化學工廠(指thehumanbady)和人體中大量的化學品(it指
代thehumanbady)。我的兒子,John,是一名高校生(underJgraduate),學
習化學有三年時間了,但是他在醫學學校學習一年之后,他回到他的高校參與
物理化學的暑期課程學習,因為他發覺在他的醫學學習中須要額外的化學學問。
假如你確定進入農業領域,你也須要知道有關化肥(’fertilizers)、殺蟲
劑('pesticides),以與動物養分(nutrition)方面的學問。即是你進入一
些似乎與化學不相關的行業,比如法律,你也將發覺化學學問特別有用。律師
會頻繁地('frequently)處理與化學獨創相關的專利案件。一些美國國會議員
經過廣泛地化學培訓,這賜予他們很大的受益,在探討環境污染
(environ,mentalpollution)^核能、食品與藥品管理局(adminis,tration)
規章制度,以與其它一些涉與科學問題(scientificmatter)的法律法規
(legis,lation)o
化學行業是如此的寬廣以致于很多不同愛好愛好(’interests)和性格
Ctemperaments)的人都在其中找到滿意/樂趣。一個學習化學有較長時間的
人會培育起清晰地和符合邏輯地思維習慣。一旦他取得(化學學業的)勝利,
他就幾乎能勝任其它任何種類的工作。
我希望你能喜愛學習化學。我發覺它(化學)是一門迷人的/有吸引力的學
科,因為它的歷史、邏輯美和廣泛地應用。
作業:Page8,02.
謝爾蓋?瓦西里耶維奇?拉赫瑪尼諾夫(俄語:Cepre宓
BacHJIbeBHPaxMaHMHoB,1873年4月1日一1943
年3月28日),是一位誕生于俄國的作曲家、指揮家與鋼琴演奏家,1943年臨
終前入美國籍。他的作品甚富有俄國色調,充溢激情,且旋律美麗,其鋼琴作
品更是以難度見稱,納入于不少鋼琴演奏家的表演曲目中。
第2章作為定量科學和物質科學的化學(Chemistry
asaQuantitativeScienceandaScienceofMatter)
2.1引言
在你四周的世界每一個學科都可以用化學的術語來描述(intermsof,就…
而言,從化學方面來說)。自然界發生的(occurring,[aka:rii]])你能視察到
的很多事務都包括化學變更:秋季不斷變更的樹葉的顏色,一個池塘轉變成一
片沼澤(swamp,[swomp])(池塘干枯),鐵的生銹。對于一些世界上能被視察到
的事情的新奇心(curiosity,[kjuari,ositi])致使人們學習化學(對化學的
學習)。
讓我們來描述在一個具體的/特定的化學變更中看到了什么。其中包括兩種
物質,一個是黑色粉末狀(powdecO固體,另一個是無色的液體,這種液體假
如濺到皮膚上會引起難受。假如一些黑色固體盛于一個容器中,并漸漸加入這
種液體,一些事情就發生了。黑色固體起先溶解。形成的溶液不是黑色的,而
是淺綠色的(palegreen)o同時,有氣冒逸出??諝庵谐涑饬艘环N難聞的/令
人厭煩的氣味,就像臭雞蛋的味道(that指代smell)。
在此,能提出很多問題。這些問題是什么呢?為什么黑色固體溶解了?(在
它的位置)形成了什么?須要多大量的液體才能使全部的固體溶解?能產生多
大量的氣體呢?這種變更須要多長時間呢?假如我們加熱這個混合物,這個事
務/過程將被加速嗎?假如是這樣的,每度溫度能加速產生多大量(氣體)?
留意(notice引導從句很常見)有多少問題是定量的問題。視察和測量兩個
方面都發揮著極重要的(vital,['vaitol])作用在回答這些化學問題中。一
個化學變更是難以完全理解的,直到它被以測定和數字的形式定量地理解。我
們對于化學的理解是通過測量來考察的/檢測的。假如一個預言是基于我們認為
我們所理解的,并且這個預言通過定量檢測獲得預期的數據而被表明是正確的,
我們就會在理解學問方面得到很大的自信。(這句話的意思是說,我們常常會通
過我們對一些化學學問的理解而預言一些其它現象可能存在,假如通過驗證的
確證明我們的預言是正確的,則我們就會對某些學問的理解或對自己所駕馭的
學問很自信,我們自己就會感覺自己很了不得。)
在學習化學中,你將會不得不面對數百年來視察和測量所累積起來的事實。
你也將學到化學原理是如何用來說明被視察到的問題。檢測對化學原理的理解,
你將會解決一些問題(比如遇到臭雞蛋味的氣體我們就會想到它可能是H2s氣
體),一些頻繁出現的問題,這些問題運用了(包含了)一些物理性質測量的結
果。(檢測我們對化學學問的理解程度,就是合理正確地推想某些問題的答案,
這些問題中包含了一些物理性質測量的結果。)
2.2物理量中的數字
1.測量和有效數字(significantfigures)
(1)一個物理性質測量的結果用數值(numericalvalue)和測量單位一起
來表示,例如,
180磅,91千克
(2)精確數字沒有不確定性;通過干脆計算全部項或者定義來表示。來自
于測量的數字恒久是不精確的。由于測量的誤差總是存在某種程度的不確定性:
測量儀器的局限性,每個人進行測量時的可變性,或者其它試驗條件。
(3)有效數字包括全部的具有確定性的已知數字,加上第一個數字得到右
邊的數字,這個數字(右邊的數字)就是一個不確定值。例如,一個粉末樣品
質量的不確定性,如從“分析天平”讀得,即3.1267g,是±0.001go
(4)在測定中誤差包括兩個方面:
(i)偶然誤差(Randomerrors)來自于試驗中的一些不行控可變因素
(variables)并且影響精確度/精密度(precision)一—測量結果的重復性/
再現性(reproducibility)<?
(ii)能被指定而確定的系統誤差(systematicerrors)引起并影響精確
度(accuracy,faskjurosi])與試驗或測量真實結果的接近度。
2.找出有效數字的位數
我們能找到從左到右計算得到的有效數字的位數,起先于第一個非零數字而
結束于最終一個不確定數值。例如:(略)(digit表示單個的數字,而number
表示一個具有完整意義的數值、數據、位數等。)
留意給定的一個沒有小數點的末尾數字零提出了一個問題因為它們是模棱
兩可的/引起歧義的(ambiguous)。一般來說,我們舉薦(recommend,
[rekamend],引導虛擬語氣,其后that從句謂語運用動詞原型)此類末端零
被假定不是有效的(此類零會隨單位變更而取舍)。假如加上小數點這種模棱兩
可就會被解除。(1kg可表示為1000g,末端的。不代表測量精度;而L0kg
可表示為1000.0g,末端的0則代表測量精度。)則,小數點前面的(preceding)
0卻是有意義的。例如(Ex.example)在這些數字中有多少位有效數字
(significantfigures)呢?
3.有效數字的計算/算術(Arithmetic)(用有效數字計算)
(1)加法和減法:取整解答(在…旁邊的解答)以具有最大的不確定性的
某處(數據)為準,例如:(略)
(2)乘法和除法:取整解答(在…旁邊的解答)以同樣某個具有最少有效
數字的數字為準,例如:(略)
(3)例如,進行下列運算并以正確的有效數字位數表示結果。
4.科學計數法(指數計數法)
(1)在標準科學計數法中,一個數字的有效數字保留為廣10之間的因數,
小數點的位置采納10的基/乘方來標明。
(2)用科學計數法計算
2.3測量單位
1.測量體系
(1)stone(st)是英國特有的重量單位,1stone=14pounds,1kg=2.2
pounds
(2)公制體系(metricsystem):1793年由法國國家科學院創制/獨創。
(3)國際單位制(InternationalSystem,SI):1960年被國際標準局采納,
它是公制體系的修訂和擴展。遍與全世界的科學家和工程師們被敦促僅僅運用
國際單位制。
(4)單位之間的換算
2.化學中的測量單位
長度,體積,密度,熱和能
質量和重量:國際單位制和公制體系都依靠于克,以與克的倍數和分數,作
為質量單位。嚴格地說,重量應當以力的單位來表示。事實上,無論怎么說,
重量和質量之間的區分常常被忽視。我們常常用到諸如“這個材料的重量超過
30g”或者“那個蘋果有多重”的表述。
溫度:存在三種溫標/溫度刻度/度數,以kelvin為測量單位的SI溫標,以
攝氏度為測量單位的攝氏度溫標,和以華氏度為測量單位的華氏溫標。
力和壓強
壓力單位包括大氣壓、吧、鎊/平方英尺、蛇和毫米汞柱。
2.4因次理論法(量綱理論法)和問題的解決
1.量綱理論法
(1)一個測量的數值應當總是與正確的單位一起來表達。其中的問題是,
隨著數字的計算變更(被乘、除和刪掉)單位就被精確地乘、除和刪掉。假如
一個問題被正確的建立和解決,她就會產生一個答案附帶正確的單位。
(2)例如:P.14.
2.轉換因子
(1)一個物理量從一個單位到另一個單位的轉換通過由兩個單位之間的數
值關系衍生而來的轉換因子來完成。選擇正確的轉換因子允許刪除一些不須要
的(unwanted,多余的/無用的/不受歡迎的)單位。轉換因子或者物理常數應
當包括足夠的有效數字的位數以致于不影響答案的不確定性。(假如一個轉換因
子是一個精確的數值,它就能依據盡可能多的須要的有效數字位數來看待)。
(2)例如;P.14.
3.問題解決的方法
(1)解決一個問題,首先要確定你精確地理解了什么是已知的和什么是未
知的。然后試圖找出/計算出已知的和未知的之間是怎么關聯的。特殊要留意單
位和轉換因子。在建立和解決一個問題的過程中,要檢查并領悟/明白/保證答
案是否以正確的單位呈現。要確定使答案的有效數字的正確位數聽從/遵守規
則。最終,要保證一個答案看起來是否合理。
(2)例如:P.14.
2.5原子和元素
1.元素和元素符號
化學上不能再分為更簡潔物質的那些物質歷史上稱為元素?;瘜W元素用一個
或者兩個現代名稱的字母縮寫來表示,或者在一些狀況下用它們的早期的拉丁
語名稱(的字母縮寫)。
2.原子
全部的物質都是由被稱為微笑粒子的原子組成,原子本身又由更微笑的粒子
組成。一個原子有一個密度很大的中心核,或者原子核,包含帶正電荷的質子
和不帶電荷的中子。極輕的(與dense相比較而言),帶負電荷的電子占據著原
子核四周一個相對很大的空間。假如一個原子被擴展為一個我們最大體育館之
一的大小,原子核將大約是該(體育館)中心一個彈子/大理石的尺寸大小。
2.6原子的結構:五個經典的試驗
1.陰極射線(cathoderay):電子展
當在一個氣體放電管的兩個電極上添加一個電勢的時候,放電管中的氣體就
起先發光(輝光放電),而且當(氣體的)壓力足夠低的時候陰極射線就會從陰
極流向陽極。這就是人們現在已知的被稱為電子的基本的亞原子粒子流
(streamsofparticles)。一個電子被指認為帶一個相對單位負電荷(等于
-1.60X10"9C,首次被Millikan確定,質量為9.11義10一g或者5.49X10“
27
u,原子質量單位lu=1.6606X10Kg)o
2.極遂射線(陽極射線):質子p,(歐內斯特?盧瑟福,ca.用于年頭之前,
表示大約,Latincirca)(歐內斯特?盧瑟福爵士(1871—1937),新西蘭物理
學家,被認為是核物理學之父。通過對粒子散射的試驗他提出了原子的正電
荷和事實上整個原子的質量都集中在中心核上,同時他還完成首次物質的人工
蛻變。1908年獲諾貝爾化學獎)
當電子在氣體放電管中流淌的時候,它們會忘帶/留下/丟棄(leavebehind)
帶正電荷的離子,這些帶正電荷的離子本身以陽極射線的形式從陰極流向陽極。
帶正電荷的H離子是被稱為質子的基本的亞原子粒子流。質子與電子具有相同
的電荷但是是正電荷標記(一個相對單位正電荷),質量為1.67X1024g或者
1.01Uo
3.粒子散射:核
a-粒子是氫的原子核。一些放射性的元素會自發衰變而放射極高速度的0-
粒子。當這種粒子轟擊一個金屬箔片的時候,其中一些就會被反射回它們的放
射源。盧瑟福(Rutherford)由此推論靶向原子具有一個密度大的中心核,原
子的絕大多數質量和電荷就聚集在這個中心核上。
4.20年后:中子(詹姆士?查德威克爵士(1891—1974),英國物理學家,
因發覺中子而獲得1935年諾貝爾物理學獎)
5.X-射線光譜:原子序數
從不同元素X-射線光譜的探討中,Mosely發覺每種元素產生的波長與一個
單一量有關,這個單一量相對應于這個原子核中正電荷的單位量(Mosely發覺
每種元素產生的波長與這個元素原子核中正電荷的單位量有關)。原子序數,Z,
等于原子核中質子的數量(之和)。
1860年俄羅斯化學家門捷列夫在為著作《化學原理》一書考慮寫作安排時,
深為無機化學缺乏系統性所困擾。于是,他起先搜集每一個已知元素的性質資
料和有關數據,把前人在實踐中所得的成果,凡能找到的都收集在一起。他在
探討前人所得成果的基礎上,發覺一些元素除有特性之外還有共性。于是,門
捷列夫起先試著排列這些元素。他把每個元素都建立了一張長方形紙板卡片。
在每一塊長方形紙板上寫上了元素符號、原子量、元素性質與其化合物。然后
把它們釘在試驗室的墻上排了又排。經過了一系列的排隊以后,他發覺了元素
化學性質的規律性。花了大約20年的功夫,門捷列夫才最終在1869年發表了
元素周期律。他把化學元素從雜亂無章的迷宮中分門別類地理出了一個頭緒。
此外,因為他具有很大的志氣和信念,不怕名家指責,不怕嘲諷,勇于實踐,
敢于宣揚自己的觀點,最終得到了廣泛的承認。為了紀念他的成就,人們將美
國化學家希伯格在1955年發覺的第101號新元素命名為Mendelevium,即“笆1”。
元素周期律揭示了一個特別重要而好玩的規律:元素的性質,隨著原子量
的增加呈周期性的變更,但又不是簡潔的重復。門捷列夫依據這個道理,不但
訂正了一些有錯誤的原子量,還先后預言了15種以上的未知元素的存在。結果,
有三個元素在門捷列夫還在世的時候就被發覺了。1875年,法國化學家布瓦博
德蘭,發覺了第一個待填補的元素,命名為鐵,原子比重為4.7。這個元素的一
切性質都和門捷列夫預言的一樣,只是比重不一樣。門捷列夫為此寫了一封信
給巴黎科學院,指出錢的比重應當是5.9左右,而不是4.7。當時錢還在布瓦博
德蘭手里,門捷列夫還沒有見到過。這件事使布瓦博德蘭大為驚異,于是他設
法提純,重新測量像的比重,結果證明白門捷列夫的預言,比重的確是5.94。
這一結果大大提高了人們對元素周期律的相識,它也說明很多科學理論被稱為
真理,不是在科學家創立這些理論的時候,而是在這一理論不斷被實踐所證明
的時候。當年門捷列夫通過元素周期表預言新元素時,有的科學家說他傲慢地
臆造一些不存在的元素。而通過實踐,門捷列夫的理論受到了越來越普遍的重
視。后來,人們依據周期律理論,把已經發覺的100多種元素排列、分類,列
出了今日的化學元素周期表,張貼于試驗室墻壁上,編排于辭書后面。它更是
我們每一位學生在學化學的時候,都必需學習和駕馭的一課?,F在,我們知道,
在人類生活的浩瀚的宇宙里,一切物質都是由這100多種元素組成的,包括我
們人本身在內。
可是,化學元素是什么呢?化學元素是同類原子的總稱。所以,人們常說,
原子是構成物質世界的“基本磚石”,這從確定意義上來說,還是可以的。然
而,化學元素周期律說明,化學元素并不是孤立地存在和相互毫無關聯的。這
些事實意味著,元素原子還確定會有自己的內在規律。這里已經蘊育著物質結
構理論的變革。最終,到了19世紀末,實踐有了新的發展,放射性元素和電子
被發覺了,這原來是揭開原子內幕的極好機會??墒情T捷列夫在實踐面前卻產
生了困惑。一方面他膽怯這些發覺“會使事情困難化”,動搖“整個世界
觀的基礎”;另一方面又感到這“將是特別好玩的事……周期性規律的緣由或
許會被揭示”。但門捷列夫本人就在將要揭開周期律本質的前夜,1907年帶著
這種沖突的思想逝世了。門捷列夫并沒有看到,正是由于19世紀末、20世紀初
的一系列宏大發覺和實踐,揭示了元素周期律的本質,揚棄了門捷列夫那個時
代關于原子不行分的舊觀念。在揚棄其不精確的部分的同時,充分確定了它的
合理內涵和歷史地位。在此基礎上誕生的元素周期律的新理論,比當年門捷列
夫的理論更具有真理性。
門捷列夫周期律說明:簡潔物體的性質,以與元素化合物的形式和性質,都和
元素原子量的大小有周期性的依靠關系。門捷列夫在排列元素表的過程中,又
大膽指出,當時一些公認的原子量不精確。如那時金的原子量公認為169.2,按
此在元素表中,金應排在鉞、柏的前面,因為它們被公認的原子量分別為198.6、
196.7,而門捷列夫堅決地認為金應排列在這三種元素的后面,原子量都應重新
測定。大家重測的結果,餓為190.9、伯為195.2,而金是197.2。實踐證明白
門捷列夫的論斷,也證明白周期律的正確性。在門捷列夫編制的周期表中,還
留有很多空格,這些空格應由尚未發覺的元素來填滿。門捷列夫從理論上計算
出這些尚未發覺的元素的最重要性質,斷定它們介于鄰近元素的性質之間。例
如,在鋅與碑之間的兩個空格中,他預言這兩個未知元素的性質分別為類鋁和
類硅。就在他預言后的四年,法國化學家布阿勃朗用光譜分析法,從門鋅礦中
發覺了錢。試驗證明,錢的性質特別象鋁,也就是門捷列夫預言的類鋁。錢的
發覺,具有重大的意義,它充分說明元素周期律是自然界的一條客觀規律;為
以后元素的探討,新亓素的探究,新物資、新材料的找尋,供應了一個可遵循
的規律。元素周期律象重炮一樣,在世界上空轟響了!
英國物理學家莫塞萊(Moseley,HenryGwyn-Jeffreys)1887年11月23
日生于多塞特郡韋默思;1915年8月10日卒于土耳其的格利博盧。年僅27歲。
莫塞萊先后就讀于伊頓公學和牛津高校(在這兩所學校,他都獲得了獎學金)。
后來,他在盧瑟福的指導下進行探討,在盧瑟福的那些才年橫溢的青年助手當
中,數他年齡最小,也最聰慧。在勞厄和布喇格父子證明X射線會受到晶體的
衍射之后,莫塞萊便利用這項技術去確定和比較各種元素的標識X射線輻射的
波長。莫塞萊在進行上述探討時,明確證明白巴克拉的猜想,即標識X射線的
波長隨放射元素原子量的增大而勻稱地減小。莫塞萊把這一規律歸因于原子量
增大時原子中的電子數的增加和原子核中的正電荷的增加。(后來發覺,核電
荷反映了核內帶正電的質子的數目。)這一發覺導致了門捷列夫元素周期表的
一項重大改進。門捷列夫曾依據原子量的依次排列出他的元素周期表,但是為
了說明周期性,表中在兩個地方變更了這一依次。莫塞萊證明,假如元素是依
據它們的核電荷數目(也就是說,依據原子核中的質子數即此后所說的原子序
數)排列的,便沒有必要作這樣的改動。再者,在門捷列夫周期表中的隨意兩
個相鄰的元素之間,均可設想插入數目不等的一些元素,因為相鄰元素在原子
量上的最小差值沒有什么規律。然而,假如依據原子序數去排列,狀況便迥然
不同。原子序數必需是整數,因此,在原子序數為26的鐵和原子序數為27的
鉆之間,不行能再有未被發覺的新元素存在。這還意味著,從當時所知的最簡
潔的元素氫到最困難的元素鈾,總共僅能有92種元素存在。進而言之,莫塞萊
的X射線技術還能夠確定周期表中代表尚未被發覺的各元素的空位。事實上,
在莫塞萊于1914年悟出原子序數概念時,尚存在七個這樣的空位。此外,假如
有人宣稱發覺了填補某個空位的新元素,則便可以利用莫塞萊的X射線技術去
檢驗這個報道的真實性,例如,為鑒定于爾班關于celtium和赫維西關于錯
(hafnium)的兩個報道的真偽,就運用了這種方法。就這方面而言,X射線分
析是二十世紀出現的一種困難的化學分析新技術,它與海洛夫斯基的旋光分析
法一樣,不再借助于古老的稱重和滴定方式,而是采納測定吸光性能和電位變
更等更為精密的方法。換言之,莫塞萊的工作雖然并沒有對門捷列夫的周期表
作重大的改動,但卻使各種元素在周期表中應處的位置完全固定下來。
這時爆發了第一次世界大戰,莫塞萊馬上應征入伍,當上了工程兵中尉。
當時的人們還很不理解科學對人類社會的重要性,因此不認為有什么理由不讓
莫塞萊與千百萬其他軍人一樣去戰場誕生入死。盧瑟福曾設法爭取派莫塞萊從
事科學工作,但沒有勝利。1915年6月13日,莫塞萊乘船開赴土耳其,兩個月
之后在格利博盧陣亡,為一場無足輕重而稀里糊涂的戰役送了命。他的死并沒
有帶給英國和全世界任何好處(假如硬要找的話,倒也有一點,就是他把自己
的財產遺贈給英國皇家學會)。從他已取得的成就來看,年僅27歲的他在斗爭
所殺害的多數人當中,要數他的死給人類造成的損失最大。假如莫塞萊能活下
來的話,無論科學的發展多么難以逆料,他會袞得諾貝爾物理學獎這一點則是
可以確定的。因為西格班繼承了莫塞萊的探討工作,并獲得了諾貝爾獎。
2.7原子核的算術
1.原子量,同位素和質量數
一種元素(原子的)質量數(A)等于其原子核中中子數(N)和質子數(Z)
的數量(之和)(A=N+Z)o一些元素存在不同的形式,稱為同位素,這些元
素的原子含有不同的中子數所以具有不同的質量數。
2.原子質量
一個原子的實際質量是其以克為單位的質量。原子質量的單位u,一個相對
原子質量單位,被定義為,C原子質量的1/12,或者1.6606X10-24同位素
的質量常常用原子質量單位來表示。一種元素的原子質量(以單位u表示)是
實際存在的(各種)同位素混合物的平均質量。
2.8物質的種類
1.純物質和混合物
物理性質是指那些能夠測量或視察并且在物質性質/特性和組成上沒有變更
的性質。化學性質僅僅能在化學反應中視察到,其中至少有一種物質的性質發
生了變更。純物質總是有相同的物理和化學性質,并且要么是一種元素要么是
一種化合物。在由一種元素組成的物質中(一種元素是一種物質)含有同種原
子量的一類原子。(一個原子可被定義為一種元素能參與化學反應的最小微粒)。
(一種)化合物是由兩種或更多種元素原子按確定比例鍵合而形成的一種物質。
混合物是由兩種或者更多種保持其各自性質的物質組成。由兩種或更多種物質
形成的任何同質混合物都是溶液。(在同質混合物中物質是完全(thoroughly,
r0Arali])摻和/混合勻稱的,而且混合物的組成和外表都是完全均一的,而
異質混合物中,混合物的各個成分保持物理上的分別并且可以被看作是分別的
成分,盡管在一些狀況下須要電鏡來視察)(如真溶液與膠體的關系)。溶質一
一成分以較少的量呈現一一被看作溶解在溶劑中。在水溶液中,溶劑是水。
2.物質的狀態
物質一般存在三種狀態:氣態,液態和固態。其間的轉化稱為狀態的轉變。
并不是全部的物質都能存在這三種狀態。
作業:P.17.C10
第3章原子、分子和離子(Atoms,MoleculesandIons)
3.1化合作用中的原子和離子
1.分子化合物和離子化合物
當兩種或更多種原子化合時它們即會形成分子。(一個分子是一個純物質的
最小微粒,它具有純物肢的組成和性質,并且不能單獨存在)。自然界一些元素
的存在形式是雙原子分子(一個分子由兩個原子組成)或者多原子分子(由兩
個以上原子組成)。我們把由分子組成的化合物稱為分子化合物。當一個原子獲
得一個或者多個電子時它就獲得了一個或多個負電荷并被認為是一個陰離子
(anion,['紀naisn])。當一個原子失去一個或多個電子時它就獲得一個或多個
正電荷而被認為是一個陽離子(cation,['keetaisn])。一個離子化合物(如NaCl)
由正離子和負離子(Na*和CU)通過電荷吸引作用結合在一起。一個離子化合
物的化學式給出了離子的比率(rati。,「reijiou]),但是單個的分子通常是不
存在的。
2.化合物的化學式
化學式給出了一個化合物的元素符號并且用下標標明每種元素的原子數目。
對一個分子化合物來說,化學式代表一個分子中原子的數目。對于一個離子化
合物來說,化學式以最簡潔的單元形式給出了離子的比率,或者是一個化學式
單元。結構式是基本的圖示,表示一個化合物中的原子或離子是如何通過化學
鍵彼此連接的。
3.命名化合物
支配化合物命名的規則被共同認為(認可)的是系統命名法(nomenclature)。
在斯托克(庫存管理)系統中,陽離子的名稱由元素的名稱,離子的電荷用羅
馬數字標識并加圓括號,和單詞ion組成。單原子陰離子的名稱(例如,CD
由元素的名稱加尾綴ide和單詞ion組成。二元化合物是一類僅僅由兩種元素
的原子或離子組成的化合物。鹽是由陽離子和酸根陰離子組成的離子化合物。
對于二元分子化合物而言,前綴用來標明每種元素原子的數目。
4.化學方程式
在一個化學反應中經受化學變更的物質稱為反應物,形成的新物質就是產
物。在一個化學方程式中化學變更的發生用符號和化學式表示。全部的化學方
程式必需是平衡的一一正確的系數必需用于每個物種以致于使反應物中每種元
素的全部原子能夠說明在產物中的。反應物和產物的狀態的信息可以通過在化
學式之后以符號供應:(g)表示氣體,(1)表示液體,(s)表示固體,(aq)表示物
質在水溶液中。中性的離子化合物轉變成正離子和負離子,常常在水中溶解
(dissolution),稱為離解(dissociation)。由分子化合物形成離子被認為是
離子化。例如:
3.2原子質量、分子質量和摩爾質量的關系
1.分子質量(分子量沒有單位,但是分子質量有單位,跟原子質量一樣,
常常用u做單位)
一個化學物質的分子質量是化學式中全部原子的原子質量的總和,并以原子
質量為單位。
2.阿伏伽德羅常量(constant,常數),摩爾,摩爾質量
阿伏伽德羅常量是正好12gC-12中原子的數目,等于6.022Xl(f。1摩爾
是任何物質的一個量,等于阿伏伽德羅常量(1摩爾任何物質的量等于阿伏伽德
羅常量)。摩爾是一個單位,它供應了微觀領域的質量(以原子的質量為單位測
量的)和宏觀領域的質量(以克為單位測量的)之間的關系。一種物質的摩爾
質量是該物質以克為單位的質量(物質摩爾質量的單位是:克/摩爾)。
3.摩爾濃度(M):溶液中的摩爾質量
溶液中一種物質的濃度是在一個給定量的溶劑或溶液中一種溶質的量的定
量描述。濃度常常用每升溶液中的摩爾數給出,或者稱作摩爾濃度(M)o
例如:一個試驗要求加入L5molNaOH稀溶液。試驗室中僅能找到的NaOH
的溶液是一個2L容器中裝有標明0.1035M的NaOH溶液。須要多少體積的該
溶液將能滿意1.5molNaOH的須要?假如這個2L容器是裝滿的,這個夠用嗎?
(Notenough)o
3.3化學物質的組成,最簡潔的和以視察或閱歷為基礎的/單憑閱歷的化學式/
閱歷式,分子式
一種化學物質中每種元素的百分比(以質量表示的)/質量百分比是它的百
分比組成。一個化合物最簡潔的化學式給出了最簡潔的它所包含的全部的原子
的數目比。一個由試驗確定的最簡潔的化學式用做閱歷式,它可由百分比含量
和元素的摩爾質量來確定。一個物質的分子式表示一個分子中每種元素原子的
實際數目。為了找出/得出一個物質的分子式,有必要知道它的閱歷式和分子質
量或者摩爾質量這兩個方面,它(分子的質量或者摩爾質量)常常是從閱歷式
計算得到的質量的一些倍數。(閱歷式是物質化學式最基本的原子數目最小比例
的結構單元)。
第4章氣態(TheGaseousState)
4.1氣體的性質
1.氣體的普遍性質
氣體可以充溢任何可得到的空間,但是可以高度壓縮。一種氣體的壓力和它
所占據的空間隨溫度而變更。氣體具有低的密度而且簡潔流淌。易揮發這個名
詞/術語就應用于那些特別簡潔形成蒸氣的物質。
2.分子動理論(分子運動動力學理論)
與分開其空間相比較,氣體分子是特別小的。氣體分子總是不停地自由運動,
氣體的壓強是(氣體分子)與器壁撞擊的結果3=nRT=1/3AW)O氣體分
子平均的動力學能正比于其確定溫度(以K為單位的溫度)。在任何給定的溫度
下,任何氣體分子都具有相同的平均動力學能=1/2〃/),而小質量的分子
具有較大的運動速度。相互碰撞以與與器壁的碰撞都是完全彈性的一一它們不
損失能量(involve參與其中)。具有全部這些性質的氣體就被稱為志向氣體。
在很多情形下,真實氣體的行為(性質)相像于志向氣體。
4.2體積、壓強和溫度的關系
1.變量和比例關系
可變量是能變更的,如氣體的壓強,體積,溫度和量。一個常數/常量具有
不能變更的固定值。假如A=KB,A與B是干脆正比例的;假如A=K(l/B),A
與B就是反正比例的,其中k就是一個常數。
2.體積與壓強的關系:Boyle定律(Boyle?Robert,1627—1691,英國化
學家和物理學家)
依據波義耳定律,在確定/不變溫度下給定質量的氣體反比于該氣體的壓強。
在確定溫度下對于一個給定質量的氣體,PM=P2V2,其中下標1和2指明白最
初和最終的狀態/條件。
3.體積與溫度的關系:Charles定律
依據查爾斯定律,在確定壓力下給定質量的氣體的體積正比于確定溫度。在
確定壓強下一個給定質量的氣體,V./T!=V2/T2,其中T是確定溫度,以開爾文
(K)為單位,以開爾文溫標或確定溫標來計量,它有一個-273.15℃的零點
(以-273.15°C為確定零度)。這個就是確定零度,可能的最低溫度,在這個
溫度點,沒有更多的動力學能可以從氣體分子移走,并且氣體的體積可能在理
論上趨于零。
4.一個給定質量氣體的p,V和T的變更以與標準溫度和壓強
波義耳定律和查爾斯定律可以結合在一起形成一個單一的表達式:對于一個
固定質量的氣體,pM/T=p2V2/T2o在標準溫度和壓強下,氣體的體積常常能
得到,STP:℃(273K)和760托(1atm)。
4.3質量、分子量(Molecular)和摩爾數的關系
1.蓋-呂薩克定律(Gay-Lussaclaw)
蓋-呂薩克發覺,在相同溫度和壓強的測量條件下,氣體參與反應或者有氣
體生成的反應,氣體體積的比率是小的整數(蓋-呂薩克定律:壓強不變時,確
定質量氣體的體積跟熱力學溫度成正比,V./V^T./Do阿佛加德羅對此定律做
出了說明,他認為在相同溫度和壓強下測量,等體積的氣體含有相同的分子的
數目。
例如:1米(m)=3.281英尺(ft),1m3=35.32(ft)3,1(ft)3=0.02831
m3=28.31Lo
同溫同壓下,相同體積的任何氣體含有相同的分子數。阿佛加德羅常數為,
標準狀況下1mol氣體的體積約為22.4Lo
2.摩爾體積
標準摩爾體積是1摩爾一種物質在STP下的體積。對于任何一種志向氣體,
它等于22.4Lo在STP下一種志向氣體的密度能從它的摩爾質量得到,或者用
摩爾體積取代(vice,prep.代替,取代)。
3.志向氣體定律
波義耳定律、查爾斯定律和阿佛加德羅定律建立起了氣體四個變量一一體
積、壓強、溫度和量之間的關系,其中氣體的量用摩爾數n來表示。當這些(變
量)的比例關系結合起來就給出了一個單一的
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