化学计量、误差与数据处理

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1、00c114111ea4b2b0dbee266e0a29bfd1.doc膄荿袀膁芇薄袆膀葿莇螂腿腿蚂蚈螆芁蒅薄螅莃蚁袃螄肃蒃蝿袃膅虿蚅袂芈蒂薁袂莀芅羀袁膀薀袆袀节莃螁衿莄薈蚇袈肄莁薃袇膆薇袂羆艿荿螈羆莁薅蚄羅肀莈蚀羄芃蚃薆羃莅蒆袅羂肅蚁螁羁膇蒄蚇羀艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁芅螇肈膄蒁螃肇莆芄虿肆肆蕿薅肅膈莂袄肄芀薇螀肄莃莀蚆膃肂薆薂膂膄荿袀膁芇薄袆膀葿莇螂腿腿蚂蚈螆芁蒅薄螅莃蚁袃螄肃蒃蝿袃膅虿蚅袂芈蒂薁袂莀芅羀袁膀薀袆袀节莃螁衿莄薈蚇袈肄莁薃袇膆薇袂羆艿荿螈羆莁薅蚄羅肀莈蚀羄芃蚃薆羃莅蒆袅羂肅蚁螁羁膇蒄蚇羀艿蚀薃肀莂蒃袁

2、聿肁芅螇肈膄蒁螃肇莆芄虿肆肆蕿薅肅膈莂袄肄芀薇螀肄莃莀蚆膃肂薆薂膂膄荿袀膁芇薄袆膀葿莇螂腿腿蚂蚈螆芁蒅薄螅莃蚁袃螄肃蒃蝿袃膅虿蚅袂芈蒂薁袂莀芅羀袁膀薀袆袀节莃螁衿莄薈蚇袈肄莁薃袇膆薇袂羆艿荿螈羆莁薅蚄羅肀莈蚀羄芃蚃薆羃莅蒆袅羂肅蚁螁羁膇蒄蚇羀艿蚀薃肀莂蒃袁聿肁芅螇肈膄蒁螃肇莆芄虿肆肆蕿薅肅膈莂袄肄芀薇螀肄莃莀蚆膃肂薆薂膂膄荿袀膁芇薄袆膀葿莇螂腿腿蚂蚈螆芁蒅薄螅莃蚁袃螄肃蒃蝿袃膅虿蚅袂芈蒂薁袂莀芅羀袁膀薀袆袀节莃螁衿莄薈蚇袈肄莁薃袇膆薇袂羆艿荿螈羆莁第1章化学计量、误差与数据处理（Stoichiometry，Err

3、orandDataProcessing）化学是一门实验科学，许多实验本身离不开计量，往往一个实验中有许多计量过程。化学计量（stoichiometry）主要包含化学中的测量（measurement）及计算（calculation）两个方面。在计量过程中，误差总是客观存在的。误差的产生具有一定的规律性。误差可以设法消除或减免。实验中通过计量得到的实验数据往往是有限的，数据处理就是要对这些计量所得的数据进行正确的取舍、表示和评价，以使实验结果尽量接近客观真实值。1.1化学中的计量1.1.1化学中的计量化学工作中常常会

4、遇到一些物理量的计量，例如质量、体积、长度、温度、压力、时间、物质的量、浓度等等。根据国家法律规定，这些物理量必须采用国际单位制（InternationalSystemofUnits，简称SI）规定的单位。化学中常用的一些量及其单位见表1-1。表1-1化学中常用的一些量及其单位量量的符号单位单位符号量量的符号单位单位符号元素的相对原子质量Ar-1物质B的质量浓度ρB千克每升kg·L-1物质的相对分子质量Mr-1相对密度d-（以前称比重）1摩尔质量M千克每摩kg·mol-1物质B的质量分数ωB-1摩尔体积Vm立方米

5、每摩m3·mol-1物质B的摩尔分数xB-1物质B的相对活度am，aB-1物质B的物质的量浓度cB，[B]摩每立方米mol·m-3物质B的活度系数γB-1物质B的质量摩尔浓度bB，mB摩每千克mol·kg-1密度ρ千克每立方米kg·m-3注:单位为一的量，往往称为无量纲量。这种量纲为一的量表示为数。物质组成的量度有多种表示方法。按照国际标准和国家标准的规定：2100c114111ea4b2b0dbee266e0a29bfd1.doc“B的组成的量度有质量（摩尔）浓度、浓度或物质的量浓度和物质的质量分数（摩尔分数）

6、”等表示方法。化学上还常用质量分数、质量浓度和滴定度等表示物质的组成。（1）物质的量浓度物质的量浓度（concentrationofamount-of-substance）（简称为浓度，concentration）是指单位体积溶液（solution）所含溶质（solute）的物质的量（amountofsubstance）。例如，物质B的物质的量浓度，以符号cB或[B]表示，即：cB=nB/V（1-1）式中nB是溶质B的物质的量，V是溶液的体积（volume）。物质的量浓度的单位可以是mol•dm-3，也可以是mo

7、l•L-1。物质的量浓度随着温度的变化而变化。（2）质量摩尔浓度质量摩尔浓度（molality）是指单位质量溶剂（solvent）中所含溶质B的物质的量，以bB或mB表示，即：bB=nB/mA（1-2）式中mA为溶剂的质量。质量摩尔浓度的单位为mol·kg-1。质量摩尔浓度的优点在于其量值不随温度而变化，这十分有利于在物理化学中对有关问题的讨论。（3）摩尔分数物质B的摩尔分数（molefractionofsubstances）是指物质B的物质的量与混合物总的物质的量之比，以符号xB表示，即：xB=nB/n总（1-

8、3）物质的摩尔分数无量纲。物质的摩尔分数一般用以表示溶液中溶质、溶剂的相对量。以上这几种物质组成的量度方法都是以物质的量为基础的。物质的量n的单位为摩尔（mole）。摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳-12的原子数目相等。如果系统中物质B的基本单元数目与0.012kg碳-12的原子数目一样多，则物质B的物质的量nB就是1mol。基本单元可