其它定義的百分濃度溶液的配制所需溶質(zhì)和溶劑的量也可根據(jù)濃度定義推導(dǎo)出來(lái)。
(3)兩種不同百分濃度的溶液混合配制所需濃度的溶液這類(lèi)問(wèn)題計(jì)算的依據(jù)仍是兩種已知濃度溶液中所含溶質(zhì)重量之和等于配制后溶液中溶質(zhì)的重量。
①計(jì)算法: 用求解未知數(shù)的方法計(jì)算。
設(shè)W?、W?—混和前(1) (2)兩種溶液的重量;
W?一混和后所得溶液的重量;
g?、g?混和前 (1)(2)兩種溶液中溶質(zhì)的重量;
g?混和后所得溶液中溶質(zhì)的重量;
X?%、X?%—混和前 (1) (2)兩種溶液的重量百分濃度;
X?%—混和后 要求配制的溶液的重量百分濃度。
列出等式

已知X?%、X?%、X?%、W?或W?即可求出W?。
例 用95%和40%的 乙醇配制70%的乙醇溶液55公斤,如何配制?
[解] 設(shè)W?為應(yīng)取含95%乙醇的量;
因 W?=W?+ W?=55
有 W?=55-W?
列出等式 95W?+ 40(55 - W)=55x70
求出 W?=30 (公斤)
W?=25 (公斤)
配制方法為取95%乙醇30公斤和40%乙醇25公斤混和。
②交叉法:此法是找出混和時(shí)所取的(1) (2)兩種溶液的重量比或體積比。由于混和前后溶液中溶質(zhì)的重量相等,所以
W?X?% +W?X?% =W?X?%
等式兩端乘100 W?X?+W?X?=W?X?
由于 W?=W?+ W?
代入上式 W?X?+W?X?=W?X?+W?X?
移項(xiàng) W?(X?- X?)=W?(X?-X?)
這個(gè)關(guān)系式可用交叉法來(lái)表示:
例 怎樣用60%和10%兩種硫酸來(lái)配制20%的H?SO?溶液?

用60%的硫酸1份(重量)和10%的硫酸4份(重量)相混和即配得20%的硫酸。
如欲求出所取溶液的體積,必須在重量百分濃度上乘以比重再交叉。交叉圖式為:

第二種溶液如果是純水,可將X?=0代入交叉法的圖式進(jìn)行計(jì)算。
2.以體積摩爾濃度和當(dāng)量濃度表示的溶液的配制
(1)溶質(zhì)為固體的溶液的配制方法根 據(jù)濃度的定義,計(jì)算出所需溶質(zhì)的克數(shù)。設(shè)所需溶質(zhì)量為g,配制體積摩爾濃度需溶質(zhì)量:

例 配制2M Na?CO?溶液500毫升,需稱取多少克Na?CO??(Na?CO?的分子量為106)
配制當(dāng)量濃度溶液需溶質(zhì)量:
g=N·E·V(毫升)/1000
例配制2N Na?CO?溶液500毫升,需稱取多少克Na?CO?(Na?CO?的當(dāng)量為53)
[解]g=N·E·V/1000=2×53×500/1000=53(克)
(2)用市售濃溶液配制稀溶液的方法根 據(jù)前面介紹的方法把濃溶液的濃度由重量百分濃度換算為當(dāng)量濃度,再根據(jù)稀釋規(guī)則進(jìn)行配制。
也可根據(jù)濃溶液稀釋前后溶質(zhì)的量相等,列出以下關(guān)系式:
式中 V2—需配制的溶液的體積;
V? —取比重d?,濃度X?的溶液的體積。
從上二式求出需取濃溶液的體積:
前面已有例子,不再重復(fù)。
實(shí)驗(yàn)室工作人員應(yīng)熟知市售常用酸堿的百分濃度、比重和其摩爾濃度、當(dāng)量濃度。表5-4列出了幾個(gè)最重要的酸堿的濃度,供配制溶液時(shí)使用。其余的可查閱本書(shū)附錄。
3.比例濃度溶液的配制
例 欲配制1:2HCl溶液150毫升, 如何配制?
[解]設(shè)取濃HClx毫升,用水量應(yīng)為2x毫升,據(jù)比例濃度定義,有
x +2x=150 x=50 (毫升)
配制方法為量取水100毫升于燒杯中, 加入濃HCI 50毫升,混勻即可。
表 5-4 一些商品試劑的近似比重、百分含量和摩爾濃度、當(dāng)量濃度表
名稱 |
重量百分濃度 |
比重 |
摩爾濃度 |
當(dāng)量濃度 |
鹽酸 |
36~38%
|
1.18 |
12 |
12 |
硫酸 |
95~98%
|
1.84 |
18 |
36 |
|
|
|
|
(全部H+被中和) |
硝酸 |
65~68%
|
1.52 |
16 |
16 |
磷酸 |
85%
|
1.71 |
15 |
45 |
|
|
|
|
(全部H+被中和) |
氫氟酸 |
42%
|
1.15 |
24 |
24 |
高氯酸 |
70~72%
|
1.75 |
12 |
12 |
乙酸 |
99%
|
1.05 |
18 |
18 |
氨水 |
25~28%(NH?)
|
0.90 |
14 |
14 |
有的分析操作規(guī)程直接給出試劑配制方法,但其濃度表示 方法并不和我們所介紹的一致,百分濃度,有時(shí)指明把定 量的溶質(zhì)溶于100毫升水中,它不屬于w/W、w/V、v/V表示的百分濃度。