概述
М(平均摩尓質量)=m總/n總M=ρVm(ρ代表氣體平均密度)或設混合物中各種純淨物的物質的量分別為n1,n2,...,nkmol,而它們的摩爾質量分別為M1,M2,...,Mkg/mol,則其平均摩爾質量為M=(n1*M1+n2*M2+...+nk*Mk)/(n1+n2+...+nk)(g/mol)例如:CO2H2CO的混合氣體,同溫同壓下求平均摩爾質量:
M=m總/n總=M1*a%+M2*b%+M3*c%=(n1*M1+n2*M2+n3*M3)/(n1+n2+n3)
這是阿伏伽德羅定律的變形
eg:某混合氣體只含有氧氣和甲烷,在標準狀況下,該氣體的密度為1.00g/l求該氣體中氧氣和甲烷的體積比?
解:由氣體物質的摩爾質量=氣體的平均密度與標準狀況下的氣體摩爾體積之積,可求出混合氣體的平均摩爾質量:
M=1.00g/L×22.4L/mol=22.4g/mol
再由平均摩爾質量計算方法:
平均摩爾質量=混合物中各組分的摩爾質量×該組分的物質的量分數(若是氣體組分可以是體積分數)所得的積之和
就可以求出其體積比了:設氧氣的體積分數為x,則有:
32x+16(1-x)=22.4
16x=6.4x=0.4
所以氧氣與甲烷的體積比為:0.4∶(1-0.4)=2∶3.
平均摩爾質量常用用於各類氣體混合物的比值的求解。
特點
平均摩尓質量的值一般隨著混合物中各組分的物質的量之比(物質的量分數)的改變而改變。
不論混合物中各組分的物質的量之比如何變化,一般都有M(最小)<M(平)<M(最大)(極值思想)
eg:CO和CO2的混合物:28g/mol<M(平)<44g/mol。
對於二元混合物(兩種物質)來說,哪種組分的物質的量分數超過50%,就接近這種組分的摩爾質量。
3.若混合物中各組分的摩爾質量都相等,不論各組分的物質的量分數如何變化,都有平均摩爾質量就等於各組分的摩爾質量。
eg:CO和N2的混合物:=M(CO)=M(N2)=28g/mol
只要是平均值,都有上述特點。
平均值能夠反應一個群體的整體水平,或某個群體中哪一部分占優勢。
套用
常見用於十字交叉法的套用
eg:二氧化碳和氧氣的平均摩爾質量40,則二者的物質的量之比為?
CO2448
40
O2324(物質的量與平均摩尓質量的差的絕對值)
二者的物質的量之比為CO2:O2=8:4=2:1。