百分濃度在輔助試劑的濃度表示中常用,它又分為三種,為避免混淆,一般給出配制方法,或在濃度后面標(biāo)注符號(hào),符號(hào)含義:
w——溶質(zhì)的重量;W——溶液的重量;
v——溶質(zhì)的體積;V——溶液的體積。
如不指明,即指重量-重量百分濃度。
注:本文“重量”是習(xí)慣稱呼,均指物質(zhì)的質(zhì)量。
1.重量-重量百分濃度(w/W%)
是指每100克溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)。
重量百分濃度(w/W%)=溶質(zhì)重量(克)/(溶質(zhì)重量(克)+溶劑重量(克))×100%
市售的酸堿常用此法表示。例如,97%H2SO4是指在100克H2SO4溶液中含有97克H2SO4,3克水。
2.重量-體積百分濃度(w/V%)
是指每100毫升溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)。
重量-體積百分濃度(w/V%)=溶質(zhì)重量(克)/溶液體積(毫升)×100%
溶劑是液體的溶液多用此法表示。例如70%乙醇,是指將70毫升乙醇用水稀釋至100毫升。
摩爾為國(guó)際單位制的基本單位,摩爾是一系統(tǒng)的物質(zhì)數(shù)量,該系統(tǒng)中所含的基本單元數(shù)與0.012千克碳-12的原子數(shù)目相等?;締卧獞?yīng)指明,可以是原子、分子、離子、電子及其它粒子。據(jù)過(guò)去確定的實(shí)驗(yàn)工作已知12克碳-12中含有6.022×10(23次方)個(gè)12C原子。這個(gè)數(shù)目叫做阿伏加德羅常數(shù)。因此,摩爾定義又可表達(dá)為:如果一個(gè)物系中所含物質(zhì)的基本單元的數(shù)目是6.022×10(23次方)個(gè)時(shí),這個(gè)數(shù)量叫做1個(gè)摩爾。1摩爾的1/1000等于1個(gè)毫摩爾。
摩爾濃度分為質(zhì)量摩爾濃度(m)和體積摩爾濃度(M)。質(zhì)量摩爾濃度是指1000克溶劑中所含溶質(zhì)的摩爾數(shù),使用這種表示方法,溶液的濃度不隨溫度變化而改變。其單位是摩爾/千克(mol/kg)。如0.1mH2SO4溶液是指1千克水中含有0.1摩爾的H2SO4。質(zhì)量摩爾濃度在分析化學(xué)中很少使用。體積摩爾濃度是指1升溶液中所含溶質(zhì)的摩爾數(shù)。例如1摩爾H2SO4溶液表示1升溶液中含有1摩爾的H2SO4。也可以用每毫升溶液中所含溶質(zhì)的毫摩爾數(shù)來(lái)表示。
體積摩爾濃度(M)=溶質(zhì)摩爾數(shù)/溶液體積(升)=溶質(zhì)毫摩爾數(shù)/溶液體積(毫升)
摩爾濃度可以表示的粒子范圍廣些,如原子、分子、離子等,在分析化學(xué)中用分子和離子多些,習(xí)慣上也叫做克分子濃度、克離子濃度。
前面已提到,當(dāng)量濃度是指1升溶液中所含溶質(zhì)的克當(dāng)量數(shù)。
由于物質(zhì)的當(dāng)量是根據(jù)其參加的化學(xué)反應(yīng)而決定的,同一物質(zhì)在不同的反應(yīng)中可以有不同的當(dāng)量,其當(dāng)量濃度也就不同。因此在寫(xiě)當(dāng)量濃度時(shí)應(yīng)注明當(dāng)量與分子量的關(guān)系。如KMnO40.1000N(M/5),表示此KMnO4溶液的當(dāng)量濃度是指Mn(Ⅶ)還原成Mn(Ⅱ)的反應(yīng)。一般輔助試劑溶液,當(dāng)用當(dāng)量濃度表示時(shí),對(duì)酸、堿來(lái)說(shuō)均指反應(yīng)完全時(shí)的當(dāng)量。鹽類當(dāng)量的一般關(guān)系為:
鹽的當(dāng)算=鹽的分子量/(鹽分子中金屬原子數(shù)×金屬原子價(jià))