辛广勤，杨惠良，武永巨，何天香，杨素青，栗秀娥，徐 涛

（德州学院，山东德州 253023）

茶多酚（Tea Polyphenols）是茶叶中多酚类物质的总称，包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等。主要为黄烷醇（儿茶素）类，儿茶素占60～80%。类物质茶多酚又称茶鞣或茶单宁，是形成茶叶色香味的主要成份之一，也是茶叶中有保健功能的主要成份之一。研究表明，茶多酚等活性物质具解毒和抗辐射作用，能有效地阻止放射性物质侵入骨髓，并可使锶90和钴60迅速排出体外，被健康及医学界誉为“辐射克星”。茶多酚成分如此复杂有关其物质的量的计算怎样处理呢？

“物质的量”是我国30年代初引进的一个化学物理量。在这之前“物质的量”一直以“克分子”，“克原子”来代替。实际上“克分子"、“克原子”只是“物质的量”的单位，它们可以代替现在广泛使用的“摩尔”，而不能代替“物质的量”这一概念。

自从1811年，意大利物理学家阿伏加德罗提出了著名的分子假设以后，阿伏加德罗常数在化学上逐渐得到应用。化学科学研究也从单纯的实验手段，进入到实验、数学和工程技术相结合的阶段，使微观物质有了宏观计量方式。化学分析手段也从定性进入到定量。化学研究水平跨上了一个新台阶。

实际上，公元前3世纪阿基米德把工程技术、数学和实验方法相结合创立了科学的研究方法以后，科学研究即进入了一个飞速发展的时期。从1811年到1932年，才一百多年的时间，科学新发现进入到最高峰，当今所应用的各项成果几乎全部是那一时期的科学发现。阿伏加德罗对分子的假设也产生于这一时期，虽然这一假设直到50年后才被化学界广泛应用。但现代意义的物质的量正是基于此而产生的。如今，物质的量已经成为一根红线，把整个化学内容像珍珠一样穿在了一起，物质的量的概念在整个化学科学研究中起着不可替代的作用。相反，在当今的化学概念中，物质的量已经取代“克当量”的位置。这一切都说明，物质的量在化学学科中占有非常重要的地位。

从实践看，物质的量主要涉及以下四个方面的内容：（1）物质的量的单位-摩尔的定义；

（2）物质的量与质量的换算--摩尔质量；

（3）物质的量与气体体积的换算-气体摩尔体积

（4）物质的量与溶液浓度的换算-物质的量浓度。

1.物质的量的单位—摩尔

摩尔是物质的量的单位，也是国际标准单位之一，除摩尔外，物质的量的单位还有千摩、毫摩等。

1千摩=1000摩尔=106毫摩

摩尔的导出像力的单位牛顿的导出一样，有一前提条件。作为摩尔的前提条件就是“阿伏加德罗常数”。

阿伏加德罗常数是一个假定值，是现代化学科学发展的结晶。该常数的假定是科学性假定，它的科学性就是以12C原子作为阿伏加德罗常数的基础，而1个12C的1/12又是相对原子质量的基本单位。这样就使阿伏加德罗常数与相对原子质量有了科学的联系，大大方便了数学手段在化学中的应用。

阿伏加德罗常数是指0.012千克12C所含的12C原子个数。该数值是非常宠大而精确的数字，没人能够精确计算出阿伏加德罗常数。所以，阿伏加德罗常数常以符号NA代表。不过，在我们学习中可以以6.02x1023作为阿伏加德罗常数的近似值使用。摩尔的定义是以阿伏加德罗常数为基础的，定义为：“凡物质的微粒数达到阿伏加德罗常数个时，该物质的物质的量就是一摩尔。”

这一定义将物质的量与微观粒子个数以阿伏加德罗常数为单位联系在了一起，可用下列关系式表示：

实际上，这一关系在实验操作中并无实际意义。我们不可能取出几个分子或原子去参加化学反应，只能以分子或原子的宠大集团，以宏观能操作的方法让它们参与实验。这一关系一般只用于数学计算之中。

2.物质的量与质量—摩尔质量

自从17世纪中叶，英国物理学家和化学家玻义尔“把化学确立为科学”以后，化学家们对相对原子质量、相对分子质量的研究和计算经过了漫长的两个多世纪。这期间科学家们付出了艰辛的劳动和汗水，目的是为了能从定量方面来研究化学元素和化学反应。随着科技水平的不断发展，人们对分子、原子的研究从起初的宏观到微观，对分子、原子的认识越来越深刻。到本世纪60年代，相对原子质量的标准得到了统一，物理界和化学界统一采用12C=12.000作为原子质量的相对标准，使相对原子质量在数值上获得了统一。阿伏加德罗常数也是集化学家们的共同研究成果而得出的重要物理常数之一。该常数的假定同样以12C作为基础，这就使相对原子质量和相对分子质量等这些微观计量方法与宏观计量方法—质量有了密切联系。使物质的量与质量有了联系点。

物质的量与质量的关系，是通过摩尔质量相联系的。摩尔质量是指“一摩尔物质的质量”。因为，一摩尔物质所含的微粒数是12.0000克（0.012千克）12C所含的碳原子个数（阿伏加德罗常数）。所以，从这里看12C的摩尔质量就是12.0000克/摩尔（0.012千克/摩尔），在数值上与12C的相对原子质量12.0000相等（以克为单位）。又因为其它原子的相对原子质量均以12C的相对原子质量12.0000为相对标准，所以，其它原子的摩尔质量以克为单位时，数值上也与该原子的相对原子质量相等。

在国际单位制中，质量的基本单位是千克。所以，摩尔质量的量纲应是千克·摩-1或Kg·mol-1。

对于分子来说，由于分子是由原子组成的，所以，分子的摩尔质量可以由组成分子的各原子的摩尔质量相加得出。

例如，HCI的摩尔质量（MHCl）=H的摩尔质量（MH）+CI的摩尔质量（MCl）

即：MHCl=0.001+0.0355=0.0356千克·摩-1

从摩尔质量（M）可以导出物质的量（n）与质量（m）之间的换算关系。

这可以看作是微观物体的宏观计量方式的第二个关系式。

3.物质的量与气体体积—气体摩尔体积

阿伏加德罗提出的分子假说，是当今化学科学的最重要理论之一。对气体分子来说，从阿伏加德罗理论可以直接计算出它们的相对分子质量。在当今利用阿伏加德罗常数和物质的量又可直接计算出气体分子的个数和质量。

在原著中，阿伏加德罗提出：“一切气体在相同体积中含有相等数目的分子。”而作为相同体积相同分子数目的前提是温度、压强不变。所以，我们可得出阿伏加德罗定律如下：

“相同温度、相同压强下，不同气体在体积相同时，具有相同的分子数。”

现代化学理论又对阿伏加德罗定律从分子运动论的角度进行了圆满的解释，并且又把标准状况下气体分子的宏观计量方法以“气体摩尔体积”为常量与物质的量进行换算。

在化学著作中，“气体摩尔体积”是一个常量。实际上是阿伏加德罗定律的一个特定情况，即，在标准状况下（0℃，1标准大气压），1摩尔的任何气体体积都约为22.4升。”

这是一个特殊情况下的常数，只有在标准状况下才能使用，可以用V0表示。

V0=22.4升/摩

当已知某气体在标准状况下的体积为V升，则可通过V0求出该气体的物质的量n

这一式子可以作为特定情况下，气体分子的宏观计量关系式，对于非标准状况下气体分子的宏观计量，需借助于理想气体状态方程（又叫克拉珀龙方程）来计算。

上式中P是气体压强，V是气体体积，m是气体质量，M是气体分子的摩尔质量，R是摩尔气体常数（值为8.31焦·摩-1·开-1）T是绝对温度（单位：开）。

阿伏加德罗定律用于气体分子的计量，实际上是现代科技的发展和完善。作为伟大的科学家阿伏加德罗来说，也不曾想到自己的理论会对当今科学有这么大的贡献。

4.物质的量与浓度—物质的量浓度

物质的量与物质的量浓度是两个不同的物理量，它们的量纲不同，但可以相互换算。它们的换算关系是研究学习物质的量的重要关系之一，是溶液理论的延伸和发展。

科学家们对原子量的研究在19世纪初就已经开始。但，所计算出的原子量和分子量多限于气体分子或挥发性物质。对难挥发性物质相对分子质量的研究则一直到了19世纪末才开始，这种研究正是借助溶液理论而进行的。用物质的量浓度来表示的溶液虽不能直接用来测定溶质的相对分子质量。但在现代溶液理论中，仍是重要的研究内容之一。

物质的量浓度通常用符号c表示：“1升溶液中所含溶质的物质的量，称为该溶液的物质的量浓度。”可用下式表示。

式中c是物质的量浓度，n是物质的量，单位是摩尔，V是溶液体积，单位是升。

这一式子是物质的量与溶液浓度之间的转换关系式。

茶多酚尽管是多种物质的混合物，但从元素组成的角度看并不复杂，只有碳、氢、氧和氮四种元素，化学式为C17H19N3O。如此其摩尔质量为281克/摩尔，若计算一定质量m克的茶多酚的物质的量n。

则：n（C17H19N3O）=m（C17H19N3O）克/281克/摩尔。

若计算一定体积V升的溶液中含有一定质量m克的茶多酚的物质的量浓度c.

则：c（C17H19N3O）=n（C17H19N3O）/V=m（C17H19N3O）/281克/摩尔·V。