平均相对分子质量(M)是指混合物中各组分相对分子质量与其物质的量分数乘积之和,也叫平均摩尔质量。以下为你详细介绍:
定义公式
对于由多种物质(设为A、B、C……)组成的混合物,平均相对分子质量的计算公式为:
M=MA×xA+MB×xB+MC×xC+⋯
其中MA、MB、MC⋯ 分别是各组分A、B、C……的相对分子质量,xA、xB、xC⋯ 分别是各组分A、B、C……的物质的量分数(某一组分的物质的量占混合物总物质的量的比例)。
在气体中的计算方法
在理想气体状态下,还可以通过其他方式计算平均相对分子质量。
已知混合气体的总质量(m总)和总物质的量(n总):
M=n总m总
已知标准状况下混合气体的密度(ρ):
由于在标准状况下,1mol任何气体的体积约为22.4L,则可根据密度求出1mol混合气体的质量,即平均相对分子质量。计算公式为M=22.4×ρ (ρ 的单位为g/L)。
已知同温同压下混合气体与某一已知相对分子质量气体(设为M0)的相对密度(D):
根据阿伏伽德罗定律的推论,同温同压下,气体的密度之比等于相对分子质量之比,则M=D×M0 。
示例
例如,有一混合气体,其中CO2占0.4(物质的量分数),O2占0.6 。已知CO2的相对分子质量MCO2=44,O2的相对分子质量MO2=32 。
则该混合气体的平均相对分子质量为:
M=MCO2×xCO2+MO2×xO2=44×0.4+32×0.6=17.6+19.2=36.8