摩爾（mole），簡(jiǎn)稱(chēng)摩，舊稱(chēng)克分子、克原子，符號(hào)為mol，是物質(zhì)的量的單位，是國(guó)際單位制7個(gè)基本單位之一。每1摩爾任何物質(zhì)（微觀物質(zhì)，如分子、原子等）含有阿伏加德羅常量（約6.02×1023）個(gè)微粒。使用摩爾時(shí)基本微粒應(yīng)予指明，可以是原子、分子、離子及其他微觀粒子，或這些微觀粒子的特定組合體。

約6.02×1023個(gè)原子就是1摩爾，就好比人們常說(shuō)的一打就是指12個(gè)，“摩爾”和“打”一樣只是一種特殊的單位量。0.012kg（12克） 12C（碳-12)所包含的原子個(gè)數(shù)就是1摩爾。

2018年11月16日 ，第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過(guò)“修訂國(guó)際單位制”決議，正式更新包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位“千克”在內(nèi)的4項(xiàng)基本單位定義。新國(guó)際單位體系采用物理常數(shù)重新定義質(zhì)量單位“千克”、電流單位“安培”、溫度單位“開(kāi)爾文”和物質(zhì)的量單位“摩爾”。

1摩爾是精確包含6.02214076×1023（約為6.02×1023）個(gè)原子或分子等基本單元的系統(tǒng)的物質(zhì)的量。

中文名 摩爾

外文名 mole

簡(jiǎn)稱(chēng) 摩

舊稱(chēng) 克分子、克原子

表示 物質(zhì)的量

單位符號(hào) mol

摩爾定義

使用摩爾時(shí)基本微粒應(yīng)予指明，可以是原子、分子、離子、原子團(tuán)、電子、質(zhì)子、中子及其他粒子，或這些粒子的特定組合。國(guó)際上規(guī)定，1mol粒子集體所含的粒子數(shù)為6.02×1023個(gè)，0.012kg 12C（碳-12）中所含的碳原子數(shù)也等于6.02×1023個(gè)，所以，一摩爾物質(zhì)所包含的結(jié)構(gòu)粒子的數(shù)目等于0.012kg 12C（碳12)所包含的原子個(gè)數(shù)。

有時(shí)，把一摩爾物質(zhì)的質(zhì)量稱(chēng)為該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，用符號(hào)M表示，如氫氣H2的M=2.02×10?3kg 。質(zhì)量F為M的物質(zhì)，M與μ之比稱(chēng)為該物質(zhì)的物質(zhì)的量（又稱(chēng)摩爾數(shù)），=Mμ。例如M=4.04×10?3kg 氫氣 H? 的摩爾數(shù)=2。一摩爾物質(zhì)所占的體積 Vm，稱(chēng)為摩爾體積。氣體的摩爾體積依賴(lài)于溫度和壓強(qiáng)。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，理想氣體的 Vm=22.41410L。Fmol?1。固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)的摩爾體積與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系較小。一摩爾不同的固態(tài)物質(zhì)和不同的液態(tài)物質(zhì)的體積是不同的。

根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精確測(cè)定，知道0.012kg的一種碳原子12C（碳-12）中含有的12C數(shù)約6.02×1023。

為什么用“12克”和“碳12C（碳-12）”定義摩爾？主要原因如下（僅供中學(xué)學(xué)習(xí)使用）：

為何非要12克？因其原子核含有對(duì)等的中子和質(zhì)子數(shù)。為何中子質(zhì)子數(shù)對(duì)等才能作為摩爾數(shù)的基準(zhǔn)原子呢？因?yàn)橹凶颖荣|(zhì)子多一個(gè)負(fù)電子和一些輻射，所以嚴(yán)格來(lái)講，單個(gè)中子要比質(zhì)子質(zhì)量略微高一點(diǎn)【其質(zhì)量為 1.6749286 ×10?2?千克（939.56563兆電子伏特），比質(zhì)子的質(zhì)量稍大（質(zhì)子的質(zhì)量為1.672621637（83）×10?2?千克）科學(xué)計(jì)數(shù)太復(fù)雜】，為了方便比照計(jì)量其他原子核的質(zhì)量，要取一個(gè)中子質(zhì)量和質(zhì)子質(zhì)量的中間值（取平均值是傳統(tǒng)的測(cè)量方法）。那么12C（碳-12）原子核是作為參照基準(zhǔn)最佳選擇，而且它存在較為普遍，性質(zhì)也較為穩(wěn)定。如此一來(lái)，12C（碳12）原子核質(zhì)量的十二分之一在科學(xué)計(jì)量上最接近一個(gè)中子或者質(zhì)子的質(zhì)量。

一定數(shù)量（阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)，或者叫一摩爾）的中子（質(zhì)子-這里大家可以將中子質(zhì)子看作質(zhì)量相同的粒子）基本上等于1克，那么一摩爾的X元素【含有m（自然數(shù)）個(gè)質(zhì)子和n（自然數(shù)）個(gè)中子】的原子核就是m+n克。而m+n正好就是原子量。m決定該原子在元素周期表中的位置，n決定同種元素原子的原子量。

2018年11月16日，國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過(guò)決議，1摩爾將定義為“精確包含6.02214076×1023個(gè)原子或分子等基本單元的系統(tǒng)的物質(zhì)的量”。與此同時(shí)修改了阿伏伽德羅常數(shù)為6.02214076×1023。

基本信息

科學(xué)上把含有6.02×1023個(gè)微粒的集合體作為一個(gè)單位，稱(chēng)為摩爾，它是表示物質(zhì)的量（符號(hào)是n）的單位，簡(jiǎn)稱(chēng)為摩，單位符號(hào)是mol。

1mol的碳單質(zhì)含6.02×1023個(gè)碳原子，質(zhì)量為12克。

1mol的硫單質(zhì)含6.02×1023個(gè)硫原子，質(zhì)量為32克。

同理，1摩爾任何物質(zhì)的質(zhì)量都是以克為單位，數(shù)值上等于該種原子的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量（是一個(gè)定值）。

水的式量（相對(duì)分子質(zhì)量）是18，1mol水分子的質(zhì)量為18g，含6.02×1023個(gè)水分子。

通常把1mol物質(zhì)的質(zhì)量，叫做該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（符號(hào)是M），摩爾質(zhì)量的單位是克/摩，讀作“克每摩”（符號(hào)是“g/mol”）例如，水的摩爾質(zhì)量為18g/mol，寫(xiě)成M（H?O）=18g/mol。

物質(zhì)的質(zhì)量（m）、物質(zhì)的量（n）與物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（M）相互之間有怎樣的關(guān)系呢？

即有：n=m/M，m=n×M,M=m/n

通式：n（物質(zhì)的量）=N（粒子個(gè)數(shù)）/NA（阿伏加德羅常數(shù)）=m（質(zhì)量）/M（摩爾質(zhì)量）=V（氣體體積）/Vm（摩爾體積：氣體在STP（標(biāo)準(zhǔn)狀況：273K（0℃） 101KPa）條件下1mol氣體體積為22.4L）=C（物質(zhì)的量濃度）× V（溶液總體積） [2]

書(shū)寫(xiě)方式：系數(shù)+mol+化學(xué)式（或漢字，注：漢字必須標(biāo)明是分子還是原子等）

例如：一摩爾水分子可以寫(xiě)作 1 mol H?O 或 1 mol 水分子

發(fā)展歷史

摩爾是在1971年10月，有41個(gè)國(guó)家參加的第14屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定增加的國(guó)際單位制（SI）的第七個(gè)基本單位。摩爾應(yīng)用于計(jì)算微粒的數(shù)量、物質(zhì)的質(zhì)量、氣體的體積、溶液的濃度、反應(yīng)過(guò)程的熱量變化等。 摩爾來(lái)源于拉丁文moles，原意為大量、堆積。

1971年第十四屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)關(guān)于摩爾的定義有如下兩段規(guī)定：“摩爾是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012kg碳-12的原子數(shù)目相等?！薄霸谑褂媚枙r(shí)應(yīng)予以指明基本單元，它可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子，或是這些粒子的特定組合?！鄙蟽啥卧拺?yīng)該看做是一個(gè)整體。0.012kg碳-12核素所包含的碳原子數(shù)目就是阿伏伽德羅常數(shù)（NA），實(shí)驗(yàn)測(cè)得的近似數(shù)值為NA=6.02×1023。摩爾跟一般的單位不同，它有兩個(gè)特點(diǎn)：①它計(jì)量的對(duì)象是微觀基本單元，如分子、離子等，而不能用于計(jì)量宏觀物質(zhì)。②它以阿伏加德羅數(shù)為計(jì)量單位，是個(gè)批量，不是以個(gè)數(shù)來(lái)計(jì)量分子、原子等微粒的數(shù)量。也可以用于計(jì)量微觀粒子的特定組合，例如，用摩爾計(jì)量硫酸的物質(zhì)的量，即1mol硫酸含有6.02×1023個(gè)硫酸分子。摩爾是化學(xué)上應(yīng)用最廣的計(jì)量單位，如用于化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，溶液中的計(jì)算，溶液的配制及其稀釋?zhuān)嘘P(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算，氣體摩爾體積及熱化學(xué)中都離不開(kāi)這個(gè)基本單位。

摩爾消光系數(shù)、摩爾吸光系數(shù)、摩爾吸收系數(shù)

分光光度法是基于不同分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)對(duì)電磁輻射的選擇性吸收而建立起來(lái)的方法，屬于分子吸收光譜分析。當(dāng)光通過(guò)溶液時(shí)，被測(cè)物質(zhì)分子吸收某一波長(zhǎng)的單色光，被吸收的光強(qiáng)度與光通過(guò)的距離成正比。雖然了解到Bouguer早在1729年已提出上述關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，但通常認(rèn)為L(zhǎng)ambert于1760年最早發(fā)現(xiàn)表達(dá)式，其數(shù)學(xué)形式為:

T=I/I0=10(-kb)

其中I0為入射光強(qiáng)，I為透射光強(qiáng)，10(-kb)為以10為底的指數(shù)，k為常數(shù)，b為光程長(zhǎng)度(通常以cm表示)。

比爾定律等同于Bouguer定律，只是比爾定律以濃度來(lái)表達(dá)。將兩個(gè)定律結(jié)合起來(lái)，組成Beer-Bouguer定律:

T=I/I0=10(-kb)

其中c為吸光物質(zhì)的濃度(通常以g/L或mg/L為單位)。將上式取以10為底的對(duì)數(shù)后，得到線性表達(dá)式:

A=-logT=-log(I/I0)=log(I0/I)=εbc

其中A為吸光度，ε是摩爾吸收光系數(shù)或消光系數(shù)。

上述表達(dá)式通常稱(chēng)為比爾定律。它表明，當(dāng)特定波長(zhǎng)的單色光通過(guò)溶液時(shí)，樣品的吸光度與溶液中吸收物濃度和光通過(guò)的距離成正比。

在波長(zhǎng)、溶液和溫度確定的情況下，摩爾消光系數(shù)是由給定物質(zhì)的特性決定的。實(shí)際上，測(cè)得的摩爾消光系數(shù)也和使用的儀器有關(guān)。因此，在定量分析中，通常并不用已知物質(zhì)的摩爾消光系數(shù)，而是用一個(gè)或多個(gè)已知濃度的待測(cè)物質(zhì)作一條校準(zhǔn)或工作曲線。

吸光系數(shù)

Beer定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為A=kbc，若溶液的濃度c以g/L為單位，b為光徑以cm為單位，則常數(shù)K稱(chēng)為吸光系數(shù)，以a表示，其單位為升/（克·厘米）[L/(g·cm],A=kbc可寫(xiě)成A=abc。

公式A=kbc中的以為1mol/L,b為1cm時(shí)，則系數(shù)k稱(chēng)為摩爾吸光系數(shù)，以ε表示，單位為升/（摩爾·厘米）[L/(mol·cm）]，A=kbc可寫(xiě)成A=εc。在實(shí)際工作中，不能直接用1mol/L這種高濃度的溶液測(cè)定吸光度，而是在稀釋成適當(dāng)濃度時(shí)測(cè)定吸光度進(jìn)行運(yùn)算。ε值與入射光波長(zhǎng)、溶液的性質(zhì)等因素有關(guān)。如NADH在260nm時(shí)ε為15000，寫(xiě)成ε260NADH=15×103；在340nm時(shí)ε為6220，寫(xiě)成ε340NADH=6.22×103。

如公式A=kbc中的c是百分濃度（w/v）b為cm，則常數(shù)k可用E%表示，稱(chēng)為比吸光系數(shù)或百分吸光系數(shù)，A=kbc可寫(xiě)成A=E%bc。當(dāng)待測(cè)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)是已知者可用ε值分析，若所測(cè)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)是未知的，則ε無(wú)法確定，此時(shí)用比吸光系數(shù)分析就很方便。a、ε和E常用作粗定量分析，主要用于定性分析。

化學(xué)方程式

化學(xué)方程式可以表示反應(yīng)物和生成物之間的物質(zhì)的量之比和質(zhì)量之比。

例如：2H?+O?=(點(diǎn)燃)=2H?O

系數(shù)之比2∶1∶2

微粒數(shù)之比2∶1∶2

物質(zhì)的量之比2∶1∶2

質(zhì)量之比4∶32∶36

從以上分析可知，化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比就是它們之間的物質(zhì)的量之比。運(yùn)用這個(gè)原理就可以根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行各物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算。

一種碳原子（12C）質(zhì)量的十二分之一，是國(guó)際相對(duì)原子質(zhì)量（式量）的基準(zhǔn)?，F(xiàn)知12g12C中含6.02214076×1023個(gè)碳原子。這個(gè)數(shù)叫阿伏加德羅數(shù)，所以也可以說(shuō)，包含阿伏加德羅數(shù)個(gè)基本微粒的物質(zhì)的量就是1mol。例如1mol氧分子中含6.02214076×1023個(gè)氧分子，其質(zhì)量為31.9988g。1mol氫離子中含6.02214076×1023個(gè)氫離子，其質(zhì)量為1.00794g。在化學(xué)計(jì)算中，取近似值6.02×1023個(gè)。

——參考資料：

1. “千克”等4項(xiàng)基本單位被重新定義．新華網(wǎng)

2. 摩爾質(zhì)量講義．摩爾質(zhì)量講義