化学概念问题

几个化学概念辨误
1、误解：质量数就是质子数与中子数之和

解析：质量数是原子核内所有质子和中子的相对质量的近似整数值的总和，是相对质量的范畴，由于原子的质量主要集中在由质子和中子组成的原子核上，因此，质量数又是同位素原子的相对原子质量的近似值。质量数之所以在数值上等于质子与中子数之和，是因为质子、中子的相对质量的近似整数值恰好均为1。（质子1.007277，中子1.00867）质量数只对原子而言，是相对质量范畴的概念，它可以近似表示原子的相对原子质量，故又称“近似相对原子质量”。

总结：质量数=质子数+中子数，只是质量数的计算公式，但非真正的定义。

2、误解：原子的质量数一定比该原子相对原子质量小

解析：质量数虽然是“将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来所得的数值”，又忽略了电子的质量，但质量数不一定比原子相对原子质量小。例如35Cl的相对原子质量34.969，37Cl的相对原子质量为36.966，这是因为相对原子质量并不等于质子、中子、电子的相对质量的简单加和（这和求相对分子质量的不同，相对分子质量=各个原子的相对原子质量的代数和）。质子与中子在组成原子核的时候，会释放出巨大的结合能（核反应范畴），导致质量亏损（E=mc2），即使得结合后的原子的质量小于质子中子的简单加和的质量。[x中子 + y质子= 原子（质量数x+y）+ 结合能]。而我们平时所见的相对原子质量，则是取中性原子的Z低能量状态即结合能释放时的静止质量与一个12C的1/12作比值（当然此时的碳原子质量也是Z低能量状态的静止质量）。而相对分子质量就是物质中各个元素的相对原子质量与分子中原子个数的质量乘积之和。也就是说原子在构成分子的时候，化学键形成所释放的能量相对小，不足以导致质量亏损，所以简单加和即可。举个例子：1mol甲烷完全燃烧体系能量损失为890kJ，根据质能方程换算质量损失约为10-11kg，由此可见，在一般分子级的变化（化学反应）中，随着能量的变化的质量变化太小，以致用现代的测试手段测不出来，远远不及原子级的变化（核反应）的质量变化明显，故而忽略不计，分子质量就是原子质量的简单加和，即可。

由此推知，分子间作用力更小，大量分子组成物质时释放的能量更小，物质的质量就可以等于许多分子的质量之和。

总结：在分子原子范围内“加减法”尚且适用，在质子中子范围内便不适用了。

3、误解：元素的近似相对原子质量一定比元素的相对原子质量小

解析：对元素的各同位素原子质量数进行平均，所得的数值可以近似表示元素的相对原子质量，又叫元素的近似相对原子质量，同样不一定比元素的相对原子质量小。分析与解答：“我们平常所说的某种元素的相对原子质量，是按各种天然同位素原子所占的一定百分比算出来的平均值。”具体算法是：

氯元素的相对原子质量＝34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453。

氯元素的近似相对原子质量＝35×75.77%+37×24.23=35.48 。

国际上通常采用的氯元素的相对原子质量是35.453， 而不是35.48。

总结：求元素相对原子质量和近似相对原子质量都是∑AP%（P%代表同位素在自然界中的丰度即百分含量）但前者的A代表相对原子质量，后者的A代表质量数。

原子的质量数不一定比该原子相对原子质量小，那么元素的近似相对原子质量也就不一定比元素的相对原子质量小！

4、误解：同位素之间形成的分子如H2、D2、T2是同素异形体的关系

解析：人民教育出版社化学室编辑出版的《九年义务教育三年制初级中学化学教科书》和山东教育出版社编辑出版的《义务教育课程标准实验教科书·化学九年级》都指出，由分子构成的物质，如果是由不同种分子构成的就是混合物，由同种分子构成的就是纯净物。但在进入高中课程以后，“同位素”概念的出现使混合物概念产生了问题，如1H35Cl、1H37Cl、2H35Cl、2H37Cl、3H35Cl、3H37Cl等虽是不同种分子，但同属于氯化氢这种物质。即以上六者混合后仍属于纯净物。

5、判断混合物与纯净物时，不能以含分子种类的多少，而应以所含物质的种类多少而论。就是说“纯净物”概念中的“一种物质”，应理解为同种元素且构成方式（或结构）相同的同种分子或不同种分子。

所以H2、D2、T2的“混合物”也被认为是纯净物。它们之间不是同素异形体关系。也就说明了氢气实际上是H2、D2、T2、HD、HT、DT的集合，依旧是一种化学物质。如果我们不是在化学范畴内讨论的话，H2和D2自然是不一样的物质了。所以说，化学领域内，认为H2、D2、T2是由不同分子组成的同一物质，是纯净物。这也是我们对初中化学知识的补充和修正。

6、问题：为什么要以12C作为现代化学物质相对质量的计量标准？

解答：由于原子很小，质量很轻（Z轻的原子约重1.6×10-24g，Z重的也不够此重的250倍），即便以毫克作为单位，数字也是极小的，使用极不方便，只好选取某元素的原子质量为标准，令其它元素的原子质量与之比较，这样求得元素的相对原子质量。

早在1803年，Dalton（道尔顿）写下了diyi张原子量表，是以氢为1作为原子量基准的，但当时人们的认识局限所在，很多原子量都是不准确的，比如当时谁的化学式为HO，结果把氧的原子量定为7.后来Berzelius比较准确地测定了各种元素的原子量。根据水的合成反应正确的定出了水的组成和氧的原子量，纠正了Dalton的错误，由于那时的大多数元素的原子量都是根据其氧化物来测定的，即测定氧的化合量就知道另外元素的原子量了。所以Berzelius采用了氧的原子量作为基准，规定O=100（1826年）。

1860年，Stas建议采用O=16作为原子量的基准，这样可以使数值小一些，同时又能保持所有元素的原子量都大于1.这个原子量基准在化学领域中沿用了近一个世纪。

可是物理学在20世纪初得到飞速发展，同位素的发现使得物理学领域和化学领域的基准发生了分裂。

首先，1919年Aston开始用质谱仪精密测定各种同位素的原子质量，由于质谱法能够测出单一同位素的质量。他正式提出以16O=16作为同位素原子量的基准（化小按——这是物理学的标准，比之Stas建议“采用O=16为基准”在说法上更精确。不过化学领域的标准仍以Stas建议为基准，即仍以天然氧的平均原子量为基准。1929年科学家测定的16O：17O：18O=3150：1：5，所以天然氧的平均原子量为（3150*16+1*17+5*18）/3156=16.0035，是16.0000的1.00022倍。）1940年以来物理学采用16O=16.0000的物理标度（physical scale），而化学仍以天然氧（同位素混合物）O=16.0000作为化学标度（chemical scale），这是不同的。

O化=1.000275×16O物

（1940年较1929年对于氧的丰度测定值有变化，所以不再是1.00022倍。）

可是分久必合，由于化学工作和物理工作是密切联系的，标准不同必然引起混乱，为了统一标准，人们提出若干不同方案：

1932，Bethe提出以4He=4为统一标度。由于氦不与其它元素生成化合物，测定原子量不方便。因此无人采纳。

1951，苏联科学家提出19F=19作为标度，由于氟是单一同位素的元素，所以对于物理和化学都很方便，并且当时原子量表上F为19.00，所以以19F作为标准时的改动极小，有部分人支持。但是由于在用质谱法测原子量时采用F作基准很不方便而被否定。

1957，Nier和Olander提出以12C的方案。由于12C标准有利于采用质谱法测定各种同位素的原子量，1959年IUPAC（国际纯粹与应用化学协会）决定建议使用12C基准，并提交IUPAP（国际纯粹与应用物理学协会）考虑。IUPAP于次年接受这个提议。于是1961年IUPAC正式通过采用12C为原子量的新基准。

由于现代测定原子量主要用质谱法，故12C的优点在于：

（1）12C在天然同位素中所占的丰度比较固定，受地点影响不大，对12C的质量的测定比较精确；

（2）采用12C为标准，对大多数元素来说变动不大。（只有5-6个稍有变动）；

（3）质谱分析时用12C为标准，用1H、2D、16O为主要副标准，采用质量双线法（mass doublet）可以精密测得：

1H=1.007825037（10）

2D=2.014101787（21）

16O=15.99491464（5）

（10）表示末尾的误差在正负10个亿分之一单位之内。

（4）2、3、4、6等质量数可直接由相应的碳正离子得到。

（5）碳能生成各种碳氢阳离子，可配合各种质量双线测定大多数金属的原子量。

总结：影响元素的相对原子质量的主要因素：①原子质量标准②元素质量测定的技术手段（包括测定方法的预处理）③同位素在自然界中的丰度涨落

7、问题：氧气变化为臭氧是否是氧化还原？

解答：此题涉及氧化还原的基本概念：氧化还原反应是指氧化态发生变动的反应。氧化态怎样确定？氧化态是指定值，基础之一是：单质的氧化态为零。O2和O3都是单质，其氧的氧化态都是零，因此它们之间的转化不是氧化还原反应。

怎样理解臭氧和硫化铅的反应？

PbS + 4O3 = PbSO4 + 4O2 S 的氧化态升高，-2 至+6，失去8e，是还原剂，而臭氧是氧化剂，4个臭氧分子分别有1个氧由0被还原为-2。故此反应说明臭氧的氧的氧化态仍为0，与前面的分析没有任何矛盾。氧化态的确定是否要分析分子或离子的结构，如分析其中的原子的电子向何处偏离？我们认为，这是没有必要的，因为这样做常常会否定我们自己制订的确定氧化态的标准（即：单质中的原子的氧化态为零；通常氧化物中氧呈-2；过氧化物中氧呈-1；非金属氢化物中氢呈+1；在一般的盐中金属呈正氧化态：除diyi副族，元素的氧化态不超过它的族序数，等等。其他原子的氧化态以上面的标准进行推算）。

评论：要紧扣氧化态的定义和取值标准。

什么概念问题啊？
概念一定要背下啊