法定计量单位
我国法定计量单位是以国际单位制(International System ofUnits,简称SI)为基础,由国务院以法令形式颁布的计量单位。国际单位制的7个基本量及其单位和代表它们的符号如表1 所示。
表1 SI基本单位
其中包含了基本单位摩尔,摩尔一是物质的量的单位,起着统一克分子、克原子、克当量、克离子等的作用,同时也将物理学上的光子、电子及其他粒子等物质的量包括在内,从而使物理学和化学上的这一基本量有了统一的单位。
自计量法于1986年7月1日起实施后,不允许再使用非法定计量单位。
分析化学中常用法定计量单位
1.物质的量
物质的量是表示物质多少的一个物理量,它是一个整体名称,不能将“物质”与“量”分开理解。国际上规定的符号为nB,单位名称为摩尔,摩尔符号为mol,其中文符号为摩。1 mol是指系统中物质B基本单元的数目与0.012kg 12C的原子数目相同,基本单元可以是分子、原子、离子、电子及其他粒子,或是这些粒子的特定组合。
例如以KMnO4作为基本单元时,158.048的KMnO4其基本单元的数目与0.012kg 12C的原子数目相同,这时158.04g高锰酸钾的物质的量为1mol。
如以1/5 KMnO4作为基本单元时,158.04g的KMnO4其基本单元的数目是0.012kg 12C原子数目的5倍,这时158.04g高锰酸钾的物质的量为5 mol。
由此可见相同质量的同一物质,由于采用不同的基本单元,其物质的量值也不同,因此nB中下标B要标明其基本单元。如31.61g高锰酸钾的物质的量n(1/5KMnO4)=1 mol。在分析化学中物质的量的单位还常用毫摩尔,符号为mmol。
2.质量
质量习惯上称为重量,用符号m表示。质量的单位为千克(kg),在分析化学中常用克(g),毫克(mg)、微克(ug)和纳克(ng )。它们的关系为:
1kg=1000g;1g=1000mg;1mg=1000ug;1ug=1000ng
例如:1mol NaOH,具有质量40.00g。
3.体积
体积或容积用符号V表示,国际单位为立方米(m3),在分析化学中常用升(L)、毫升(mL)和微升(uL)。它们之间的关系为:
1m3=1000L;1L=1000mL; 1mL=1000uL
4.摩尔质量
摩尔质量定义为质量(m)除以物质的量(nB)。
摩尔质量的符号为MB,单位为千克/摩(kg/mol),即
摩尔质量在分析化学中是一个非常有用的量,单位常用克/摩(g/mol)。当已确定了物质的基本单元之后,就可知道其摩尔质量。常见物质的摩尔质量见表2。
表2 常用物质的摩尔质量
5.摩尔体积
摩尔体积定义为体积(V)除以物质的量(nB)。
摩尔体积的符号为Vm,国际单位为米3/摩(m3/mol),常用单位为升/摩(L/mol)。即
6.密度
密度作为一种量的名称,符号为ρ,单位为千克/米3(kg/m3),常用单位为克/厘米3(g/cm3)或克/毫升(g/mL)。由于体积受温度的影响,对密度必须注明有关温度。
7.元素的原子量
元素的原子量是指元素的平均原子质量与12C原子质量的1/12之比。
元素的原子量用符号A表示,此量的量纲为1,之前一段时间称为相对原子质量。
例如:Fe的原子量是55.85;Cu的原子量是63.55
8.物质的分子量
物质的分子量,是指物质的分子或特定单元平均质量与12C原子质量的1/12之比。
物质的分子量用符号M表示。此量的量纲为1,之前一段时间称为相对分子质量。
例如:CO2的分子量是44.01;?H3PO4的分子量是32.67