摩尔浓度是最常见的浓度单位之一。当实验温度不变时使用。这是最容易计算的单位之一。
计算摩尔浓度:每升溶液的摩尔溶质(不是添加的溶剂体积,因为溶质占据一些空间)
符号:M
M=摩尔/升
示例:6克氯化钠(约1茶匙食盐)溶解在500毫升水中的溶液的摩尔浓度是多少?
首先,将克氯化钠转化为摩尔氯化钠。
从周期表看:
现在测定每升溶液的摩尔数:
m=0.62摩尔氯化钠/0.50升溶液=1.2摩尔溶液(1.2摩尔溶液)注意,我假设溶解6克盐不会明显影响溶液的体积。当你准备摩尔溶液时,通过向溶质中加入溶剂以达到特定体积来避免这个问题。
当进行涉及温度变化的实验或处理依数性质时,摩尔浓度用于表示溶液的浓度。注意,对于室温下的水溶液,水的密度约为1 kg/L,因此M和M几乎相同。
计算摩尔浓度:每千克溶剂的摩尔溶质
符号:m
m=摩尔/千克
示例:3克KCl(氯化钾)溶液在250毫升水中的摩尔浓度是多少?
首先,确定3克KCl中存在多少摩尔。首先在元素周期表上查找每摩尔钾和氯的克数。然后把它们加在一起,得到每摩尔KCl的克数。
对于3克KCl,摩尔数为:
(1摩尔/74.6克)*3克=3/74.6=0.040摩尔表示为摩尔每千克溶液。现在,你有250毫升的水,也就是250克的水(假设密度为1克/毫升),但是你也有3克的溶质,所以溶液的总质量比250克更接近253克。使用两个有效数字,这是一样的。如果你有更精确的测量,别忘了在你的计算中包括溶质的质量!
正常浓度与摩尔浓度相似,只是它表示每升溶液中溶质的活性克数。这是每升溶液中溶质的克当量。
正态性通常用于酸碱反应或处理酸或碱时。
计算正常浓度:克活性溶质/升溶液
符号:N
例如:对于酸碱反应,1M硫酸(H2SO4)溶液在水中的标准浓度是多少?
硫酸是一种强酸,在水溶液中完全分解成离子H+和SO42-。你知道,由于化学式中的下标,每1摩尔硫酸中有2摩尔H+离子(酸碱反应中的活性化学物质)。因此,1 M硫酸溶液将是2 N(2正常)溶液。
质量百分比组成(也称为质量百分比或百分比组成)是表示溶液浓度的最简单方法,因为不需要单位转换。只需使用天平测量溶质和最终溶液的质量,并将比率表示为百分比。记住,溶液中所有成分百分比的总和必须达到100%
质量百分比用于各种溶液,但在处理固体混合物或任何时候溶液的物理性质比化学性质更重要时特别有用。
计算质量百分比:质量溶质除以质量最终溶液乘以100%
符号:%
示例:镍铬合金由75%的镍、12%的铁、11%的铬、2%的锰(按质量计)组成。如果你有250克镍铬合金,你有多少铁?
因为浓度是百分之一,你知道一个100克的样品含有12克的铁。您可以将其设置为一个方程,并求解未知的“x”:
12克铁/100克样品=x克铁/250克样品交叉乘除:
x=(12 x 250)/100=30克铁体积百分比是每体积溶液中溶质的体积。该装置用于将两种溶液的体积混合在一起以制备新溶液。混合溶液时,体积并不总是相加的,因此体积百分比是表示浓度的好方法。溶质是少量存在的液体,而溶质是大量存在的液体。
计算体积百分比:每体积溶液(非溶剂体积)的溶质体积乘以100%
符号:v/v%
v/v%=升/升x 100%或毫升/毫升x 100%(无论使用何种体积单位,只要溶质和溶液的体积单位相同)
示例:如果用水稀释5.0毫升乙醇以获得75毫升溶液,乙醇的体积百分比是多少?
v/v%=5.0毫升酒精/75毫升溶液x 100%=6.7%乙醇溶液,按体积计。摩尔分数或摩尔分数是溶液中一种组分的摩尔数除以所有化学物质的总摩尔数。所有摩尔分数之和等于1。注意,当计算摩尔分数时,摩尔会被抵消,所以它是一个无单位的值。注:有些人将摩尔分数表示为百分比(不常见)。完成后,摩尔分数乘以100%。
符号:X或小写希腊字母chi,χ,通常作为下标书写
计算摩尔分数:XA=(A的摩尔数)/(A的摩尔数+B的摩尔数+C的摩尔数…)
示例:测定0.10摩尔盐溶解在100克水中的溶液中NaCl的摩尔分数。
提供了NaCl的摩尔数,但仍然需要水的摩尔数H2O。首先,使用氢和氧的周期表数据计算一克水中的摩尔数:
使用此值将水的总克数转换为摩尔数:
(1 mol/18 g)*100 g=5.56摩尔水现在你有了计算摩尔分数所需的信息。
还有其他简单的方法来表示化学溶液的浓度。百万分之一和十亿分之一主要用于极稀溶液。
g/L=克/升=溶质质量/溶液体积
F=形式=每升溶液的配方重量单位
ppm=百万分之几=每百万份溶液中溶质的比例
ppb=十亿分之几=每十亿份溶液中溶质的比例。
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