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怎麼樣計算純物質的化學勢

發布時間:2022-05-30 09:08:31

Ⅰ 化學初三上學期純物質的計算

2.不純物的計算

化學方程式中所表示的反應物和生成物都是指純凈物,不純物質不能代入方程式進行計算。遇到不純物質時,需要將不純物質換算成純凈物質的量,才能代入方程式,按質量比進行計算。計算關系為:

純凈物的質量=不純物的質量×純凈物的質量分數

例用含Fe2O3 75%的赤 鐵礦石20噸,可煉出含雜質4%的生鐵多少噸?

解:20噸赤鐵礦石中含純Fe2O3的質量為:20噸×75%=15噸

設可煉出含雜質4%的生鐵質量為x

Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2

160112

15噸(1-4%)x

x==12.5噸

(一)有關化學式的計算

用元素符合來表示物質組成的式子叫做化學式。本知識塊的計算關鍵是抓住這一概念,理解概念的含義,並要深刻理解化學式中各符號及數字的意義,處理好部分與整體之間的算術關系。

1.計算相對分子質量。

相對分子質量是指化學式中各原子的相對原子質量的總和。通過化學式可以計算出該物質的相對分子質量,也可以通過相對分子質量,求某物質的化學式。在計算的過程中應注意化學式前面的數字(系數)與相對分子質量及元素符號右下角的數字與相對原子質量之間的關系是「相乘」不是「相加」;若計算結晶水合物的相對分子質量時,化學式中間的「·」與結晶水的相對分子質量之間是「相加」不是「相乘」。

例 計算5CuSO4·5H2O的相對分子質量總和。

5CuSO4·5H2O=5×[64+32+16×4+5×(1×2+16)]

=5×[160+5×18]

=1250

2.計算化合物中各元素的質量比

宏觀上物質是由元素組成的,任何純凈的化合物都有固定的組成,這樣可以計算化合物中所含元素的質量比。計算的依據是所含元素的質量比,等於微觀上每個分子(即化學式)中各種原子的個數與其原子量的乘積之比。

例 計算氧化鐵中鐵元素和氧元素的質量比。

氧化物的化學式:Fe2O3,則

Fe∶O=56×2∶16×3=112∶48=7∶3

3.計算化合物中某元素的質量分數

宏觀上化合物中某元素的質量分數等於微觀上化合物的每個分子中,該元素的原子的相對原子質量總和與化合物的相對分子質量之比,即:

化合物中某元素質量比=×100%

例 計算硝酸銨(NH4NO3)中,含氮元素的質量分數。

w(N)=×100%=35%

(二)有關化學方程式的計算

化學方程式是用化學式表示化學反應的式子,這樣,化學方程式不僅表達了物質在質的方面的變化關系,即什麼是反應物質和什麼是生成物質,而且還表達物質在量的方面的變化關系,即反應物質和生成物質的質量關系,同時包括反應物質和生成物質的微粒個數關系,這是有關化學方程式計算的理論依據。

1.有關反應物和生成物的計算

這是化學方程式計算中最基礎的題型,要深刻理解化學方程式的含義,理解反應物質和生成物質在微觀上和質量上的關系。例如將一氧化碳在空氣中點燃後生成二氧化碳的化學反應中,它們的關系:

2CO+O22CO2

微粒比:2∶1∶2

質量比:2×28∶32∶88(7∶4∶11)

*體積比:2∶1∶2

(同溫、同壓)

質量守恆:56+32=88

可以看出,化學方程式能表達出多種量的關系,這些關系都是解答有關化學方程中的已知和未知的隱含的已知條件,這些條件都可以應用於計算時的「橋梁」,是整個計算題的基礎和依據。

3.選量(過量)計算

化學方程式計算的理論依據就是質量守恆定律。在質量守恆定律中,「參加反應的各物質的質量總和,等於反應生成的各物質的質量總和」。要著重理解「參加」兩個字的含義,即沒有「參加」反應的物質,就不應計算在內。在有些計算題中,給出了兩種反應物的質量,求生成物,這時就必須考慮,給出的兩種物質的質量是否都恰好參加了反應。這時思考的范圍就應大一些。

例 今有氫氣與氧氣的混合氣共20克,在密閉的容器中點燃,生成水18克,則下列分析正確的是()

(A)氫氣10克,氧氣10克 (B)氫氣2克,氧氣18克

(C)氫氣4克,氧氣16克(D)氫氣1克,氧氣19克

根據化學方程式,求出氫氣在氧氣里燃燒時氫氣與氧氣的質量比,然後進行比較。

2H2 + O2 2H2O

4 ∶ 32∶ 36

1 ∶ 8∶ 9

氫氣在氧氣中燃燒時,氫氣與氧氣的質量比為1∶8,即若有1克氫氣需要氧氣8克;若有2克氫氣需要氧氣16克。本題中生成18克的水,則必然是氫氣2克,氧氣16克。故(B)、(C)選項都有可能。若按(B)選項會剩餘2克,氧氣沒有參加反應;若按(C)選項會剩餘2克氫氣。故本題答案為(B)和(C)。這樣會得出一個結論:若遇兩個已知量,是按少的量(即不足的量)來進行計算。

4.多步反應的計算

從一個化學反應中求出的質量,用此量再進行另一個化學反應或幾個化學反應的連續計算,求最後一個化學反應的量,一般稱之為多步反應的計算。

例 計算用多少克的鋅跟足量稀硫酸反應生成的氫氣,能跟12.25克的氯酸鉀完全分解後生成的氧氣恰好完全反應生成水。

本題涉及三個化學反應:

Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑

2KClO3 2KCl+3O2↑

2H2+O2 2H2O

可以用三個化學方程式中的微粒關系,找出它們的已知量與未知量的關系式:

2KClO3~3O2~6H2~6Zn即KClO3~3Zn

設需用鋅的質量為x,根據上述關系式,

KClO3 ~ 3Zn

122.53×65

12.25克x

x==19.5克

從以上的有關化學方程式的計算可以看出,在計算的過程中,主要應用的關系式是質量比,在一個題目中,最好用統一的單位,若試題中給出了兩個量的單位不一樣,可以換算成比較方便有利於計算的一個單位,這樣可避免發生錯誤。關於化學方程式計算的解題要領可以歸納為:

化學方程式要配平,需將純量代方程;

量的單位可直接用,上下單位應相同;

遇到有兩個已知量,應找不足來進行;

遇到多步的反應時,關系式法有捷徑。

(二)有關溶液的計算

溶液是一種或幾種物質分散到另一種物質里形成均一、穩定的混合物,在有關溶液的計算中,要准確分析溶質、溶劑、溶液的質量,它們的最基本的質量關系是:

溶質質量+溶劑質量=溶液質量

應注意此關系中,溶質質量不包括在溶液中未溶解的溶質的質量。

1.溶解度的計算

固體物質溶解度的概念是:在一定溫度下,某固態物質在100克溶劑里達到飽和狀態時所溶解的質量,叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度。

根據溶解度的概念和溶液中溶質、溶劑和溶液的量的關系,可進行如下的有關計算。

(1)根據在一定溫度下,某物質飽和溶液里的溶質和溶劑的量,求這種物質的溶解度。

(2)根據某物質在某溫度下的溶解度,求該溫度下一定量的飽和溶液里含溶質和溶劑的質量。

(3)根據某物質在某溫度下的溶解度,求如果溶劑質量減少(蒸發溶劑)時,能從飽和溶液里析出晶體的質量。

(4)根據某物質在某溫度下的溶解度,求如果溫度變化(降溫或升溫)時,能從飽和溶液里析出或需加入晶體的質量。

2.溶液中溶質質量分數的計算

溶質的質量分數是溶質質量與溶液質量之比。初中化學中常用百分數來表示。溶液中溶質質量分數的計算式如下:

溶質的質量分數=×100%

溶質質量分數的計算題可以有:

(1)已知溶質和溶劑的質量,求溶液的質量分數。

(2)已知溶液的質量和它的質量分數,求溶液里所含溶質和溶劑的質量。

(3)將一已知濃度的溶液加入一定量的水進行稀釋,或加入固體溶質,求稀釋後或加入固體後的溶液的質量分數。

3.溶液度與溶液質量分數之間的換算

在一定溫度下,飽和溶液里溶質質量、溶劑質量、溶液質量之比,是一個固定的值,也就是說飽和溶液里溶質質量分數是恆定的。在計算中首先要明確溶液度與溶液質量分數兩個概念的本質區別。其次是要注意條件,必須是在一定溫度下的飽和溶液,才能進行換算。

溶解度與溶液中溶質質量分數的比較如下:

溶解度 質量分數

量的關系 表示溶質質量與溶劑質量之間的關系 表示溶質質量與溶液質量之間的關系

條件 ①與溫度有關(氣體還跟壓強有關)②一定是飽和溶液 ①與溫度、壓強無關②不一定是飽和溶液,但溶解溶質的質量不能超過溶解度

表示方法 用克表示,即單位是克 用%表示,即是個比值,沒有單位

運算公式 溶解度=×100 %=×100%

換算公式 飽和溶液中溶質質量分數=×100%

Ⅱ 各種形態物質化學勢的表達式

各物質形態的化學勢可統一地表示為(李大珍,1982):

水文地球化學

式中:為第i種組分的標准化學勢,即該組分以純態物質存在時在指定溫度T、壓力P下的化學勢。ai為第i種組分的活度,對於理想氣體,它表示分壓;對於實際氣體,它表示逸度;對於理想溶液,它表示濃度;對於非理想溶液,它表示活度,等等。表2-1-1給出了各種不同物質形態時活度ai的具體含義。

表2-1-1 不同物質形態中活度ai的含義

Ⅲ 在物理化學中,對於純物質的化學勢就等於他的摩爾吉布斯函數,那麼意思是不純的就不等於,是么

化學勢就是混合物中組分B的偏摩爾吉布斯函數G(B),對於純物質偏摩爾吉布斯函數就是摩爾吉布斯函數。對於不純的物質事實上是不等於的,但是理論上將,如果組分B對系統吉布斯函數的貢獻率是1的話,化學勢還是等於摩爾吉布斯函數的。

Ⅳ 化學勢的計算方法

例:三氧化二鐵,因鐵的化合價為正三價,氧為負二價,交叉後,為三氧化二鐵

Ⅳ 何為化學勢化學勢的物理意義是什麼化學勢適用於什麼體系

化學勢(Chemical potential )
一、定義
一種物質A被添加到另一種物質B中,混合物的自由能G可以表示為:
G= XAGA+ XBGB+ ΔGmix
其中:XA和XB分別為物質A、B的含量,GA 和GB分別為物質A、B的吉布斯自由能。

ΔGmix=ΔHmix- TΔSmix
對於理想固溶體而言,系統中兩物質的體積以及內能均保持不變,因此焓變為零,即ΔHmix=0,統計熱力學給出混合熵的公式為:
ΔSmix=-R(XAlnXA+ XBlnXB)
因此,混合後系統的吉布斯自由能為:
G = (GA + RT lnXA) XA + (GB +RT lnXB) XB
物質A、B的化學勢uA, uB就分別等於:
uA = GA + RT lnXA
uB = GB + RT lnXB
因此,混合後系統的吉布斯自由能可以用化學勢表示成:
G= uA XA + uB XB
從微分學理解,化學勢就是吉布斯自由能對成分的偏微分
uA=(ΔG/ΔnA) T,P,nB=常數
所以,化學勢又稱為偏摩爾勢能。
二、 討論
1、物理意義:
恆溫恆壓條件下,在指定組成的無限大體系中,加入1mol的B物質引起體系的Gibbs能的改變。也就是說,在指定條件下1mol的B物質對體系的G的貢獻。化學勢是強度性質,狀態函數。
2、約束條件
注意到,化學勢的定義是從恆溫、恆壓、恆內能、恆體積條件下得到的,因此實際固溶體中,系統自由能變化還會包括化學勢以外的能量變化。
化學勢的偏微分定義具有普適性,表示成分變化對能量變化的影響,即可以是線性關系,也可以是非線性關系。
3、適用范圍
化學勢的適用范圍是氣體、液體,但對於固體而言,由於引入一種物質,系統的原有物質不可能保持恆定,即內能和體積將會相應發生改變,此時,化學勢需要做出相應修正,用擴散勢代替。

Ⅵ 化學勢與溫度及壓力的關系是怎樣推算的

對於一般的區分比較,一般都是從化學壓力影響和化學勢受溫度來說的,斷溫度改變對化學勢的影響的。還有一種不同種相態的化學勢,相平衡時即標准大氣壓100°時作為准,化學勢在恆壓下會隨著溫度的升高從而降低下來。

化學勢判據主要適用於恆壓和恆容、封閉等等變化的系統。兩個判據的分析。所以一定要比較清楚。吉布斯里的自由能對成分的偏微分,粒子交換還有能量交換兩個宏觀系統。

(6)怎麼樣計算純物質的化學勢擴展閱讀:

注意事項:

化學勢對解決多相平衡非常有利,對於純組分系統,化學勢就等於純態時摩爾吉布斯自由能,混合系統就是其偏摩爾量。也就是說同樣狀態下,純組分系統比混合系統的化學勢高,通過這我們就可以進一步理解為什麼滲透壓使純溶劑進入半透膜中的濃溶液。

因為兩邊化學勢不相等。化學勢也可以理解為物質逃逸趨勢的度量,物的變化總朝向化學勢低的方向變化。通過化學勢我們也能理解化學平衡中,分子具有很大的濃度或很高的內能,則能高效的參與化學反應,從而解釋勒沙特列原理。

Ⅶ 化學勢是什麼,如何比較大小

化學勢就是吉布斯自由能對成分的偏微分.
能夠進行粒子和能量交換兩個宏觀系統,分子總是從化學勢高的相進入化學勢低的相,從而降低系統的總自由能,並使系統達到平衡態,達到平衡時將滿足溫度相等TA=TB和化學勢相等μA=μB。在判斷化學反應方向的時候,我們常用吉布斯自由能來判斷,相比之下化學勢判斷更為基本。其實在化學、熱力學和統計物理中都可以有不同的理解,用純粹的物理化學角度來理解會很抽象。我們可以把化學勢看作一種類似溫度的強度物理量,溫度是能量關於熵的微分,化學勢是自由能關於物質量的微分。化學勢表示成分變化對能量變化的影響,描述了系統發生交換時的「粒子的可獲得性」,如果化學勢在兩個系統中相等,系統就不存在交換。
化學勢對解決多相平衡非常有利,對於純組分系統,化學勢就等於純態時摩爾吉布斯自由能;混合系統就是其偏摩爾量。也就是說同樣狀態下,純組分系統比混合系統的化學勢高,通過這我們就可以進一步理解為什麼滲透壓使純溶劑進入半透膜中的濃溶液,因為兩邊化學勢不相等。化學勢也可以理解為物質逃逸趨勢的度量,物的變化總朝向化學勢低的方向變化。通過化學勢我們也能理解化學平衡中,分子具有很大的濃度或很高的內能,則能高效的參與化學反應,從而解釋勒沙特列原理

Ⅷ 怎樣算物質的化學式量

先寫出物質的化學式,觀察其是由上面元素組成,再根據元素的原子量去加.
例如:二氧化碳的式量:CO2;由一個C,兩個O組成,則其式量為:12+16*2=44
硫酸的式量:H2SO4;由兩個H,一個S,四個O組成,則其式量為:1*2+32+16*4=98

Ⅸ 什麼是化學勢

化學勢(Chemical potential ):化學勢就是吉布斯自由能對成分的偏微分,化學勢又稱為偏摩爾勢能。偏摩爾量都是系統的強度性質,強度性質在物理化學中常寫成偏微商的形式。

定義
一種物質A被添加到另一種物質B中,混合物的自由能G可以表示為:
G= XAGA+ XBGB+ ΔGmix
其中:XA和XB分別為物質A、B的含量,GA和GB分別為物質A、B的吉布斯自由能。
而 ΔGmix=ΔHmix- TΔSmix
對於理想固溶體而言,系統中兩物質的體積以及內能均保持不變,因此焓變為零,即ΔHmix=0,統計熱力學給出混合熵的公式為:
ΔSmix=-R(XAlnXA+ XBlnXB)
因此,混合後系統的吉布斯自由能為:
G = (GA + RT lnXA) XA + (GB +RT lnXB) XB
物質A、B的化學勢uA, uB就分別等於:
uA = GA + RT lnXA
uB = GB + RT lnXB
因此,混合後系統的吉布斯自由能可以用化學勢表示成:
G= uA XA + uB XB
從微分學理解,化學勢就是吉布斯自由能對成分的偏微分
uA=(ΔG/ΔnA) T,P,nB=常數
所以,化學勢又稱為偏摩爾勢能。

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