第37章 摩尔

我们买电池、袜子和肥皂等物品时，常常用“打”来计数。“打”是通常使用的数量单位，1打的数量是12。如一打电池就是12节。

在化学上，也有一个类似的数量单位，叫做摩尔，它是用来计量原子、分子等微粒的数量的，好比是化学家的“打”。不过，化学家所用的“打”，代表602×1023，即1摩尔等于602×1023个微观粒子，其数值远远大于12。因为，分子、原子等微粒极其微小。例如，1克水中就约含有36×1022个水分子，1克炭中就有506×1022个碳原子。这是一个天文数字，书写、记忆都很不方便。假如采用摩尔作计量单位，那么，就可以说，1克水中约含0056摩尔的水分子；1克炭中约含有0083摩尔碳原子。这就方便多了。因为这个数字是一位叫阿伏伽德罗的科学家提出的，所以叫阿伏伽德罗常数。

用摩尔来表示物质的量，也是十分方便的。科学家测得1摩尔(一“打”)的碳原子(指碳-12)的质量正好是12克。从这里推算出1摩尔其他原子的质量也很简单。比如，1摩尔氢原子的质量是1克；1摩尔铁原子的质量是5585克；1摩尔氧原子是16克等等。这里我们还可以看出，1摩尔任何原子的质量，其数值等于这种原子的原子量。计算分子的质量、离子的质量都一样方便。所以我们也可以说，摩尔像一座桥梁，把单个的、肉眼看不见的微粒，同数量很大的微粒集体，以及可以称量的物质之间联系起来了。用摩尔可以直接描述出化学反应中反应物和生成物之间的数量关系。我们说1摩尔碳和1摩尔氧气反应，生成1摩尔二氧化碳。