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化學名詞解釋:
化學定量分析常涉及溶液的配制和溶液濃度的計算,利用化學反應進行定量分析時,用物質的量濃度來表示溶液的組成更為方便.溶質(用字母B表示)的物質的量濃度(molarity)是指單位體積溶液中所含溶質B的物質的量,用符號 CB(B是小字)表示,常用單位為mol/L.
含義:以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質B的物質的量濃度。
單位: mol / L 或 mol*L-1
B的物質的量濃度的符號:cB
常用的單位為mol/L和mol/m3。
『 在一定物質的量濃度的溶液中,溶質B的物質的量(nB)、溶液的體積(V)和溶質的物質的量濃度(cB)之 間 的關系可以用下面的式子表示:
公式(物質的量濃度概念的計算):cB=nB/V
物質的量濃度(mol/L)=溶質的物質的量(mol)/溶液的體積(L) 』
注意
(1)物質的量濃度公式中的體積是指溶液的體積,而不是溶劑的體積。
(2)在一定物質的量濃度溶液中取出任意體積的溶液,其濃度不變,但所含溶質的物質的量或質量因體積的不同而不同。
(3)溶質可以是單質、化合物,也可以是離子或其他特定組合。
如 c(b)(Cl2)=0.1mol/L c(NaCl)=0.2mol/L c(Fe2+)
(4)溶質的量是用物質的量來表示的,不能用物質的質量來表示
例如:配制1mol/L的氯化鈉溶液時,氯化鈉的相對分子量為23+35.5=58.5,故稱取58.5g氯化鈉,加水溶解,定容至1000ml即可獲得1mol/L的氯化鈉溶液
一定物質的量濃度溶液的配制
1、實驗用品
除試劑外,配制中必須用到的實驗用品有:容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管,用固體配制還需用托盤天平和藥匙、濾紙(或燒杯),用液體配制還需用量筒(或滴定管、移液管)。
2、配制步驟
(1)計算:計算配制所需固體溶質的質量或液體濃溶液的體積。
(2)稱量:用托盤天平稱量固體質量或用量筒(應用移液管,但中學階段一般用量筒)量取液體體積。
(3)溶解:在燒杯中溶解或稀釋溶質,冷卻至室溫(如不能完全溶解可適當加熱)。
(4)轉移:將燒杯內冷卻后的溶液沿玻璃棒小心轉入一定體積的容量瓶中(玻璃棒下端應靠在容量瓶刻度線以下)。
(5)洗滌:用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2~3次,并將洗滌液轉入容器中,振蕩,使溶液混合均勻。
(6)定容:向容量瓶中加水至刻度線以下1cm~2cm處時,改用膠頭滴管加水,使溶液凹面恰好與刻度線相切。
(7)搖勻:蓋好瓶塞,用食指頂住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,反復上下顛倒,使溶液混合均勻。
(8)裝瓶貼簽:最后將配制好的溶液倒入試劑瓶中,貼好標簽。
3.注意事項
(1)只能配制容量瓶上規(guī)定容積的容液。
(2) 轉移溶液時玻璃棒要靠在刻度線以下。
(3)如果加水定容超過了刻度線,不能將超出部分吸走,而應重新配制。
(4)用膠頭滴管定容時,眼睛應平視液面。
(5)搖勻后若出現液面低于刻度線的情況,不能再加水。
一定物質的量濃度溶液中,溶質微粒的濃度
1、非電解質在其水溶液中以分子形式存在,溶液中溶質微粒的濃度即為溶質分子的濃度。
如 1mol/L乙醇溶液中,乙醇分子的物質的量濃度為1mol/L。
2、強酸、強堿、可溶性鹽等強電解質在其水溶液中以陰離子和陽離子形式存在,各種微粒的
濃度要根據溶液的濃度和溶質的電離方程式來確定。
如:1mol/L NaCl溶液中:c(Na+)=1mol/L c(Cl-)=1mol/L
1mol/L H2SO4溶液中:c(H+)=2mol/L c(SO42-)=1mol/L
1mol/L Ba(OH)2溶液中:c(Ba2+)=1mol/L c(OH-)=2mol/L
1mol/L Fe2(SO4)3溶液中:c(Fe3+)=2mol/L c(SO42-)=3mol/L
關于物質的量濃度的計算
1、關于物質的量濃度概念的計算
由CB=nB/V
可得CB=(m/M)/V=m/MV
注意:其中 V指的是溶液的體積,而不是溶劑的體積。
2、溶液中溶質的質量分數與溶質的物質的量濃度的換算
二者都表示溶液的組成,可以通過一定關系進行相互換算.
將溶質的質量分數換算成量濃度時,首先要計算1L溶液中含溶質的質量,換算成相應物質的量,有時還需將溶液的質量換算成溶液的體積,最后才換算成溶質的量濃度.
將溶質的物質的量濃度換算成溶質的質量分數時,首先要將溶質的物質的量換算成溶質的質量,有時還將溶液的體積換算成質量,然后換算成溶質的質量分數.
n=m/M=V·ρ·ω·1000 /M
C=n/v
C= (V·ρ·ω/M)/V= V·ρ·ω/MV
[式中:ρ—溶液的密度,單位為g/mL或g/cm3
W—溶質的質量分數
M—溶質的摩爾質量,數值等于物質的式量
1000—指1000mL溶液
以下公式所用與此相同。
推斷過程:假設取 1L溶液,則:C=ρ·ω·1000/M
若題目中出現了溶解度S,則可用代入上兩個公式,得:C={1000·ρ·(S/100+S)}/M
[式中S—某溫度下的溶解度,以g為單位;100—指100g水]
3、一定物質的量濃度溶液的稀釋
由溶質的物質的量在稀釋前后不變得 C1V1=C2V2
(C1、C2為稀釋前后溶質的物質的量濃度)。
4、不同物質的量濃度溶液的混合計算
混合后溶液體積不變時 C1V1+C2V2=C3 (V1+V2)。
混合后溶液體積改變時 C1V1+C2V2=C3 V3
稀釋定律:C濃V濃=C稀V稀(高中)
m濃W濃=m稀W稀(初中)
5.關于物質的量濃度與質量分數的轉化(推導和演化)
C=ρ·ω·1000/M
其中,C:物質的量濃度(單位mol/L)
ω:溶液的密度,(形式為質量分數,<1)
ρ:密度,(單位g/mL)
M:物質的摩爾質量,(單位g/mol)
c=n/V
n(溶質的物質的量)=ω*m(溶液質量)/M
m(溶液質量)=ρ· V
溶液的溶質質量=ω(質量分數)·ρ(密度)·V
故,n(溶質的物質的量)=ω·ρ·V / M
c= n/V
=(ω·ρ· V /M) / V
=ω·ρ· V /M V
=ω·ρ/M
若密度ρ單位為1000kg/m^3(國際單位)=1 g/cm^3.