尼洛 📚
讀嘛讀嘛

《名師這樣教,化學秒懂》拉法艾拉.克雷先茨、羅伯托.文森茨

不推,覺得書裡的說明也沒比較好懂,大概跟一般教科書差不多吧

不過藉這個機會搞懂了以前從沒搞懂的「莫耳」,也算有所收穫吧
尼洛 📚
【原子的組成】

· 原子核:包含質子和中子。
· 電子。
https://images.plurk.com/5xtl5OssOa4JfseZuxQ4uH.jpg
尼洛 📚
【質量數(A)】

· 質子和中子的數量。
· 質量數寫在左上角,例:碳12原子 ¹²C。
https://images.plurk.com/33Bjlz8rh1KSVtlbgYUw4l.jpg
尼洛 📚
【原子序(Z)】

· 質子的數量。
· 同樣的原子會有同樣的質子數量。
· 以質子數作為區分原子的依據。
· 原子序寫在左下角 ₆C。
https://images.plurk.com/6wEs1ygTYgNtYCdbQiQFh4.jpg
尼洛 📚
【同位素】

· 質子數一樣,但中子數不同的原子。
· 例:碳原子有15種同位素,質子數(Z)全部都一樣是6個,但中子數(N)各不同。
https://images.plurk.com/eOufagEEMOpR0c1LxQ7cN.jpg
圖源
尼洛 📚
【原子的質量】

「原子的質量幾乎都集中在原子核,亦即原子的質量取決於質子及中子的數目。電子幾乎沒有重量,因此可以忽略不計其質量。這有點像是在替大象秤重,完全不必去考慮落在大象身上幾根羽毛的重量。」

這段是取自《手機、咖啡、情緒的化學效應》,覺得這個比喻很好懂!

尼洛 📚
【原子質量單位(amu)】

· 質子和中子的質量差不多一樣。
· 每一個質子、中子的質量為 1.66 x 10⁻²⁴ 公克,也就是 1 amu。
· 所以一個原子的質量就是:看它有幾個質子、中子再乘每一個的質量
= 質量數(A)x 1.66 x 10⁻²⁴
= A amu
尼洛 📚
例:碳12原子有6個質子、6個中子,每個重1.66 x 10⁻²⁴ 公克,所以一個碳12原子的質量可以表示為:

6 x 1.66 x 10⁻²⁴ + 6 x 1.66 x 10⁻²⁴
= 12 x 1.66 x 10⁻²⁴
= 12 amu

尼洛 📚
為什麼一個質子、中子的質量是 1.66 x 10⁻²⁴ 公克,這個數字是怎麼冒出來的?

· 科學家經過多年的爭吵討論後,決定以碳12原子作為基準。
· 下圖是一堆碳原子,質量為12公克。
https://images.plurk.com/3a8HfGxm6CIil6F98rQDzx.jpg https://images.plurk.com/43Qg2GTtHE98JLQIUIjJvX.jpg https://images.plurk.com/OLvtHeEUFsW00Vhq6UqXm.jpg
· 在亞佛加厥先生的努力下,知道了這堆碳原子數量為 6.022 x 10²³ 個。
· 6.022 x 10²³ 又稱為「亞佛加厥常數」。
尼洛 📚
每一個碳原子包含6個質子和6個中子,所以 6.022 x 10²³ 個碳原子的質子和中子數量為:

6 x 6.022 x 10²³ + 6 x 6.022 x 10²³
= 12 x 6.022 x 10²³
= 72.264 x 10²³ 個質子和中子

再將全部12公克除以72.264 x 10²³ 個質子和中子,就可以知道每一個質子和中子的質量了:

12 ÷ 72.264 x 10²³ = 1.66 x 10⁻²⁴ 克/個

尼洛 📚
【莫耳(mol)】

· 6.022 x 10²³ 也被拿來當作數量單位。
· 每一莫耳的○○○就表示有 6.022 x 10²³ 個○○○。
· 例:
1mol 的氧原子就表示有 6.022 x 10²³ 個氧原子、
1mol 的水分子就表示有 6.022 x 10²³ 個水分子、
1mol 的新台幣就表示有 6.022 x 10²³ 張新台幣,以此類推。

尼洛 📚
【莫耳質量(M)】

· 表示每一莫耳的○○○總共有多少質量。
· 也就是說,6.022 x 10²³ 個○○○的質量。
· 莫耳質量的單位是:克/莫耳。
· 以鋅原子 ⁵⁴Zn 舉例,一個鋅原子包含30個質子和24個中子。
https://images.plurk.com/5zzdLk9hk5nwB4FQxWwflL.jpg
所以,一莫耳的鋅原子質量就是53.981公克,但為什麼莫耳質量的單位是:克/莫耳,而不是單純的「公克」?
尼洛 📚
因為要寫「一莫耳的鋅原子質量是...」很麻煩,但如果只寫「鋅原子質量是...」又會讓人搞不清楚這是要表達多少個鋅原子的質量?100個?1000個?

所以莫耳質量以「克/莫耳」表示,也就是說,「克/莫耳」是一個比例:每一莫耳的鋅原子含有53.981公克。

53.981公克:6.022 x 10²³ 個鋅原子
53.981公克:1mol 的鋅原子

在這個「克/莫耳」想了超久
尼洛 📚
例:如果有一顆完全由鋅原子做成的棒球,質量是43.81公克,那這顆棒球含有多少莫耳的鋅原子?
https://images.plurk.com/EIzc7RLVlSsYujnCqjMYa.jpg

end
尼洛 📚
雖然已經不記得以前是不懂哪個部分,但我猜應該是搞不清楚哪部分是在計算原子、哪部分是在計算裡面的質子和中子,結果就亂成一團了
載入新的回覆