化學合金知識點

【合金】一種金屬與另一種（或幾種）金屬或非金屬經過熔合而得到的具有金屬性質的物質。

例如，黃銅是銅和鋅的合金（含銅67%、鋅33%）；青銅是銅和錫的合金（含銅78%、錫22%）；鋼和生鐵是鐵與非金屬碳的合金。故合金可以認為是具有金屬特性的多種元素的混合物。合金在硬度、彈性、強度、熔點等許多性能方面都優於純金屬。如：普通的焊錫就是由67%的錫和33%的鉛組成的合金，其熔點是180℃，低於鉛和錫的熔點（鉛熔點是327℃，錫的熔點是232℃）。

合金的性質主要決定於它的組成和內部結構。其內部結構與成分金屬的性質，各成分用量之比及製備合金時的條件有密切的關係。特別是温度的控制，對結構有很大的影響。如果把合金熔體慢慢冷卻，可以得到粗晶粒的合金；如急劇冷卻（淬火），則得到細晶粒的合金。後者比前者強度較大，但性質較脆。這種堅硬的合金在機械加工前若先加熱，然後慢慢冷卻（回火），便可使合金的脆性降低，韌性增加。

一般説來，除密度以外，合金的性質並不是它的各成分金屬性質的總和。多數合金的熔點低於組成它的任何一種成分金屬的熔點。合金的硬度一般比各成分金屬的硬度都大，如在銅里加1%的鈹所生成的合金的硬度，比純銅大7 倍。

有些合金與組成它的純金屬在化學性質上也表現出很大的不同，例如鐵容易與酸反應，如果在普通鋼里加入25%左右的鉻和少量的鎳，就不容易跟酸反應了，這種鋼稱為耐酸鋼。

總之，使用不同的原料、改變這些原料用量的比例，控制合金的結晶條件，就可製得具有各種特性的合金。現代的機器製造、飛機制造、化學工業和原子能工業的成就，尤其是火箭、導彈、人造地球衞星、宇宙飛船的製造成功，都與製成了各種優良性能的合金有密切的關係。

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相對原子質量

【相對原子質量】以一個碳-12原子質量的1/12作為標準，任何一個原子的真實質量跟一個碳-12原子質量的1/12的比值，稱為該原子的相對原子質量。

由於原子的實際質量很小，如果人們用它們的實際質量來計算的話那就非常的麻煩，因此國際上規定採用相對原子質量和相對分子質量來表示原子、分子的質量關係。

一個碳-12原子的質量為1.993x10-26千克，則(1.993x10-26)/12=1.667x10-27千克。然後再把其它某種原子的實際質量與這個數相比後所得的結果，這個結果的數值就叫做這種原子的相對原子質量。 如氧原子的相對原子質量求法為：(2.657x10-26)/(1.667x10-27)≈16，即氧原子的相對原子質量約為16，其他原子的相對原子質量也是按相同的方法計算的。

原子的相對原子質量一般為其中子數與質子數之和，相對原子質量是有單位的，其單位為“1”，通常省略不寫。

元素的相對原子質量是它的各種同位素的相對原子質量,根據其所佔的原子百分率計算而得的平均值，計算方法為，A=A1·a1%+A2·a2%+......+An·an%，(A是相對原子質量,A1,A2......是該元素各種同位素的相對原子質量,a1%,a2%......是各種同位素所佔的原子百分率)。例如，氯元素有2種同位素，為氯-35和氯-37，含量分別為75%和25%，則氯元素的相對原子質量為35x75%+37x25%=35.5.

幾種常見元素的相對原子質量

元素名稱氫碳氮氧鈉鎂鋁硅磷硫氯鉀鈣鐵銅鋅元素符號HCNONaMgAl Si PS ClKCaFeCuZn相對原子質量112141623242728313235.539405663.565

化合物

【化合物】由不同種元素組成的純淨物。如水H2O，高錳酸鉀KClO3、五水硫酸銅CuSO4? 5H2O 等都是化合物。

化合物是元素以化合態存在的具體形式。它具有固定的組成，即組成該化合物的元素種類、質量比和各元素的原子個數比均是固定不變的。由於化合物的組成固定，所以可以用元素符號和數字表示它的組成，這就是化學式（或分子式）。就水來説，從宏觀上看，純淨的水是由氫、氧兩種元素組成的，氫元素和氧元素的質量比為1∶8；從微觀看，水是由同一種分子――水分子構成的，每個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成。由於水的組成固定不變，所以可以用分子式H2O來表示水的組成。

化合物種類繁多，有的化合物由陰；陽離子構成，如氯化鈉 NaCl、硫酸銨（NH4）2SO4 等；有的化合物由分子構成，如氨氣NH3、甲烷CH4、五氧化二磷P2O5、二硫化碳CS2等；有的化合物由原子構成，如二氧化硅SiO2、碳化硅SiC等。化合物可以分為無機化合物（不含碳的化合物）和有機化合物（含碳的化合物，除 CO、CO2、H2CO3和碳酸鹽等）兩大類。按化學性質的不同，可以把化合物分為氧化物、酸類、鹼類和鹽類（參看單質、離子化合物、共價化合物、有機化合物等）。

化學式量

【化學式量】化學式中各原子的相對原子質量的總和。

根據已知化學式和相對原子質量，可計算出化學式量，例如，氯酸鉀的化學式為KClO3，K的相對原子質量是39.098、Cl 的相對原子質量是35.453、O的相對原子質量是15.999，KClO3的式量：39.098×1＋35.453×1＋15.999×3=122.548。CuSO4?5H2O 的式量應該是CuSO4與5H2O的式量的和，不要把式中的“?”誤為“×”而錯算為CuSO4與5H2O的式量的乘積，CuSO4?5H2O的式量=63.546×1+32.066×1+15.999×4+5（1.008×2＋15.999×1）=249.683。和相對原子質量一樣，化學式量也是相對比值，沒有單位。

化學性質

【化學性質】物質在發生化學變化時才表現出來的性質叫做化學性質。

如可燃性、不穩定性、酸性、鹼性、氧化性、還原性、跟某些物質起反應等。用使物質發生化學反應的方法可以得知物質的.化學性質。例如，加熱KClO3，可以生成使帶火星的木條復燃的氣體，表明KClO3受熱達較高温度時，能夠放出O2。因此KClO3具有受熱分解產生O2的化學性質。

應該注意化學變化和化學性質的區別，如蠟燭燃燒是化學變化；蠟燭能夠燃燒是它的化學性質。物質的化學性質由它的結構決定，而物質的結構又可以通過它的化學性質反映出來。物質的用途由它的性質決定。

化學反應方程式

【化學方程式】用化學式或分子式表示化學反應的式子。又叫化學反應式，簡稱反應式。

化學方程式表示客觀存在着的化學反應，所以不能任意編造，並且化學方程式一定符合質量守恆定律，即等號兩邊各種原子的數目必須相等，不符合以上兩點的化學方程式就是錯誤的，例如：

2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu

此反應客觀上不存在

Mg+O2=MgO2

化學式MgO2不正確

Fe2O3+CO=2Fe+2CO2↑

等號兩邊各種原子的數目不相等（配平有錯誤），反應物中有氣體CO，生成物的CO2氣體不應標“↑”。

欲正確書寫化學方程式，必須切實理解化學方程式表示的意義，例如：

表示：

①水在通電的條件下，分解生成氧氣和氫氣。

②每2個水分子分解生成2個氫分子和1個氧分子。

③反應中各物質之間的質量比

2×18：2×2 ：32

即每36份質量的水，分解生成4份質量的氫氣和32份質量的氧氣。

化學方程式的配平

【化學方程式的配平】在化學方程式各化學式的前面配上適當的係數，使式子左、右兩邊每一種元素的原子總數相等。這個過程叫做化學方程式配平。

配平的化學方程式要遵循質量守恆定律，正確表現反應物和生成物各物質之間的質量比，為化學計算提供準確的關係式、關係量。配平方法有多種：

（1）觀察法。觀察反應物及生成物的化學式，找出比較複雜的一種，推求其它化學式的係數。如：

Fe2(SO4)3+NaOH―Fe(OH)3+Na2SO4

Fe2(SO4)3所含原子數最多、最複雜，其中三個SO4進入Na2SO4，每個Na2SO4含有一個SO4，所以Na2SO4 係數為3；2 個鐵原子Fe 需進入2 個Fe(OH)3，所以Fe(OH)3係數為2，這樣就得到：

Fe2(SO4)3+NaOH―2Fe(OH)3+3Na2SO4

接下去確定NaOH 的係數，2Fe(OH)3中有6個OH，3Na2SO4中有6 個Na，所以在NaOH 前填上係數6，得到：

Fe2(SO4)3+6NaOH―2Fe(OH)3+3Na2SO4

最後把“―”改成“=”，標明Fe(OH)3↓。

（2）單數變雙數法。如：

C2H2+O2―CO2+H2O

首先找出左、右兩邊出現次數較多，並且一邊為單數，另一邊為雙數的原子（氧原子）。由於氧分子是雙原子分子O2，生成物裏氧原子總數必然是雙數，所以H2O的係數應該是2（係數應該是最簡正整數比），如下式中①所示：

由於2H2O中氫原子個數是C2H2的2倍，所以C2H2係數為2，如下式中②所示：

又由於2C2H2中碳原子個數為CO2的4倍，所以CO2係數為4，如下式中③所示：

最後配單質O2的係數，由於生成物裏所含氧原子總數為10，所以反應物O2的係數是5，如下式中④所示：

核算式子兩邊，每一種元素的原子總數已經相等，把反應條件，等號、狀態符號↑填齊，化學方程式已配平。

（3）求最小公倍數法例如：

KClO3―KCl+O2

式中K、Cl、O 各出現一次，只有氧原子數兩邊不等，左邊3個，右邊2個，所以應從氧原子入手來開始配平。由於3 和2 的最小公倍數是6，6 與KClO3中氧原子個數3 之比為2，所以KClO3係數應為2。又由於6 跟O2的氧原子個數2 之比為3，所以O2係數應為3。配平後的化學方程式為：

2KClO3 =2KCl+3O2↑