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溶液濃度的表示方法


銅臭 / 2022-07-06

  濃度是表示在一定量的溶液或溶劑中所含溶質(zhì)的量。根據(jù)使用要求和物質(zhì)性質(zhì)不同,濃度主要有以下幾種表示方法。

一、百分濃度
  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,符號含義:
  w一溶質(zhì)的重量;
  W—溶液的重量;
  v一溶質(zhì)的體積;
  V一溶液的體積。
  如不指明,即指重量-重量百分濃度。
  注:本節(jié)“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)。
  市售的酸堿常用此法表示。例如,97% H?SO?是指在100 克H?SO?溶液中含有97克H?SO?,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)。
  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。
二、摩爾濃度
  摩爾為國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。基本單元應(yīng)指明,可以是原子、分子、離子、電子及其它 粒子。據(jù)過去確定的實(shí)驗(yàn)工作已知12克碳-12中含有6.022 x10²³個¹²C原子。這個數(shù)目叫做阿伏加德羅常數(shù)。因此,摩爾定義又可表達(dá)為:如果一個物系中所含物質(zhì)的基本單元的數(shù)目 是6.022x 10²³個時,這個數(shù)量叫做1個摩爾。1 摩爾的1/1000等于1個毫摩爾。
  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0.1m H?SO?溶液是指1千克水中含有0.1摩爾的H?SO?。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H?SO?溶液表示1升溶液中含有1摩爾的H?SO?。也可以用每毫升溶液中所含溶質(zhì)的毫摩爾數(shù)來表示。
  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。
三、當(dāng)量濃度
  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。因此在寫當(dāng)量濃度時應(yīng)注明當(dāng)量與分子量的關(guān)系。如KMnO? 0.1000N (M/5), 表示此KMnO?溶液的當(dāng)量濃度是指Mn(V||)還原成Mn(||)的反應(yīng)。一般輔助試劑溶液,當(dāng)用當(dāng)量濃度表示時,對酸、堿來說均指反應(yīng)完全時的當(dāng)量。鹽類當(dāng)量的一般關(guān)系為:
四、滴定度
  滴定度是容量分析用標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的一種表示方法,定義為每毫升溶液相當(dāng)于溶質(zhì)的克數(shù)。在具體應(yīng)用中,為了計算方便又分為兩種。
  (1)以操作物質(zhì)表示的滴定度一一Ts s表示操作溶 液即標(biāo)準(zhǔn)溶液,如THcl=0.01000克/毫升,表示HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液 中每毫升含HCl 0.01000克。
  (2)以被測物質(zhì)表示的滴定度-- T?/ s S 表示標(biāo)準(zhǔn)溶 液,x表示被測組分。例如用K?Cr?O? 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe,K?Cr?O?的滴定度為TFe/K?Cr?O?=0.005000克/毫升,表示每毫升K?Cr?O?標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于0.005000克Fe。如果滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為V,試樣中被測物質(zhì)的量=T?/s·Vs如測定中消耗K?Cr?O?標(biāo)準(zhǔn)溶液21.50毫升,則被測物中Fe的量為0.00500x21.50=0.1075克。如果固定試樣的重量或體積,可以很方便地計算出被測物的含量。對于工廠化驗(yàn)室進(jìn)行大量樣品的例行分析,用滴定度表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,計算比較方便。
五、體積比(v/V)
  液體試劑用水稀釋或液體試劑相互混合時,用配制時其體積之比來表示溶液的濃度。
 
  例如,1:3 HCI就是指1體積市售濃HCI與3體積水混合。要注意比例前面的數(shù)字表示試劑體積。
六、重量-體積濃度(w/V)
  重量-體積濃度是指單位體積溶液中所含溶質(zhì)的量。

  用毫克/毫升或微克/毫升等表示。例如1.000克Zn溶于HCI中,稀釋至1000毫升,含Zn²?為1毫克/毫升,此種濃度多用來表示比色分析等微量成分分析中的待測物。如果屬于用直接法配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液,要求物質(zhì)純度要高,組成要確定,稱取的重量和所配制溶液的體積要準(zhǔn)確。
七、百萬分濃度(ppm)
  在生產(chǎn)和科研中,有時要遇到一些濃度非常低的溶液,特別是在環(huán)境分析中,被測物的含量非常少,為了計算方便,引入一個新的濃度表示方法即“ppm”。
  ppm定義為一百萬份(10?)溶液中所含溶質(zhì)的量。1ppm即表示1/10?,ppm本身沒有單位,物質(zhì)的量可以用重量單位表示:
 
  極稀的水溶液的比重為1,1 升水的重量為1千克即10?毫克,數(shù)值上水溶液中某物質(zhì)1毫克/升的濃度相當(dāng)于1ppm。
  上述七種溶液濃度的表示方法中,摩爾濃度、當(dāng)量濃度、滴定度常用來表示容量分析標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。當(dāng)量濃度在中和法和氧化還原法中應(yīng)用較多,摩爾濃度在沉淀滴定法和絡(luò)合滴定法中應(yīng)用較多。當(dāng)然在一般溶液的濃度表示方法中也廣泛使用摩爾濃度和當(dāng)量濃度。

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