为什么铝的相对原子质量看成18

比较金属与酸反应后生成氢气的质量的多少，在习题中经常出现

很多同学有疑问，为什么Al的相对原子质量要看成18

我们利用化学方程式的计算，来解释这个问题

金属与酸反应的化学方程式

以金属M与稀盐酸为例，你能直接写出反应的化学方程式吗

我们尝试写一下

$\mathrm{M}+\mathrm{HCl}-?+\mathrm{H}{\phantom{\mathrm{A}}}_2\uparrow$

那么氯化M的化学式如何书写呢？

我们学习了根据化合价书写化学式，如果我们知道金属M的化合价就好办了

我们假设金属M的化合价为+n，则氯化M的化学式可写为MCl​**_n**

于是化学方程式可写为

$\mathrm{M}+\mathrm{HCl}-{\mathrm{MCl}}_{\mathrm{n}}+\mathrm{H}{\phantom{\mathrm{A}}}_2\uparrow$

配平化学方程式(因为n为未知数，我们就不化成最简整数比了)

$\mathrm{M}+\mathrm{n}\mathrm{HCl}\stackrel{}{=}{\mathrm{MCl}}_{\mathrm{n}}+\frac{\mathrm{n}}{2}\mathrm{H}{\phantom{\mathrm{A}}}_2\uparrow$

根据化学方程式进行计算

这里我们仅讨论金属与足量酸反应的情况

金属不足，酸足量，计算生成氢气的质量应根据金属的质量去计算

我们假设金属的质量为m(金)，生成氢气的质量为m(H₂)，金属的相对原子质量为Ar

我们可以算得

m(H₂)=$\frac{n\times m(\mathrm{金})}{Ar}$

即：生成氢气的质量=$\frac{\mathrm{化}\mathrm{合}\mathrm{价}\times \mathrm{金}\mathrm{属}\mathrm{的}\mathrm{质}\mathrm{量}}{\mathrm{金}\mathrm{属}\mathrm{的}\mathrm{相}\mathrm{对}\mathrm{原}\mathrm{子}\mathrm{质}\mathrm{量}}$

而常见的能与酸反应的金属有Mg Al Zn Fe

其中Mg Zn Fe化合价均为+2，只有Al为+3

为了方便比较我们把Al的化合价也当作+2

于是

$m(H_2)=\frac{3\times m(\mathrm{金})}{Ar}=\frac{3\times m(\mathrm{金})\times \frac{2}{3}}{Ar\times \frac{2}{3}}=\frac{2\times m(\mathrm{金})}{Ar\times \frac{2}{3}}$

所以如果我们把Al的化合价看成+2，那么Al的相对原子质量就应该看成$\frac{2}{3}$×27=18

所以为了比较等质量的金属与足量的酸反应后生成氢气的多少，我们把Al的化合价看成18

m(H₂)=$\frac{n\times m(\mathrm{金})}{Ar}$这个公式也可以用于快速计算金属与足量酸反应后生成氢气的质量

‍