摩爾濃度

摩爾濃度

摩爾濃度,化學中的名詞,是以1升溶液中所含溶質的摩爾數表示的濃度。化學定量分析常涉及溶液的配製和溶液濃度的計算,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表示,常用單位為mol/L。

基本信息

注意

摩爾濃度測量儀器摩爾濃度測量儀器
⑴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。
⑵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。
⑶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(Cl2)=0.1mol/LC(NaCl)=0.2mol/LC(Fe2+)
⑷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:配製1mol/L的氯化鈉溶液時,氯化鈉的式量為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

實驗儀器

容量瓶容量瓶
除試劑外,配製中必須用到的實驗儀器有:容量瓶燒杯玻璃棒膠頭滴管,用固體配製還需用到托盤天平和藥匙、(或燒杯),用液體配製還需用量筒(或滴定管、移液管)等等。

配製步驟

⑴計算:計算配製所需固體溶質的質量或液體濃溶液的體積。
⑵稱量:用托盤天平稱量固體質量或用量筒(套用移液管,但中學階段一般用量筒)量取液體體積。
⑶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)。
⑷轉移:將燒杯內冷卻後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)。
⑸洗滌:用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2~3次,並將洗滌液轉入容器中,振盪,使溶液混合均勻。
⑹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。
⑺搖勻:蓋好瓶塞,用食指頂住瓶塞,另一隻手的手指托住瓶底,反覆上下顛倒,使溶液混合均勻。
⑻裝瓶貼簽:最後將配製好的溶液倒入試劑瓶中,貼好標籤。

注意事項

⑴只能配製容量瓶上規定容積的溶液
⑵轉移溶液時玻璃棒要靠在刻度線以下。
⑶如果加水定容超過了刻度線,不能將超出部分吸走,而應重新配製。
⑷用膠頭滴管定容時,眼睛應平視液面。
⑸搖勻後若出現液面低於刻度線的情況,不能再加水。

誤差分析

可能引起誤差的操作 m(n) V c/mol·L^-1
1、藥品、 砝碼位置左右顛倒(使用了游碼) 減小 不變 偏小
2、稱量易潮解的物質(如NaOH)時間過長 減小 不變 偏小
3、溶質中含有雜質 減小 不變 偏小
4、用量筒量取液體(此處液體指溶質為液體,下同)時仰視讀數 增大 不變 偏大
5、用量筒量取液體時俯視讀數 減小 不變 偏小
6、溶解前燒杯內有水 不變 不變 無影響
7、攪拌時部分液體濺出或向容量瓶轉移液體時有少量液體流出 減小 不變 偏小
8、未洗滌燒杯和玻璃棒 減小 不變 偏小
9、未冷卻至室溫就注入容量瓶 不變 減小 偏大
10、定容時,水加多了,用滴管吸出 減小 不變 偏小
11、定容搖勻後,發現液面下降,再加水 不變 增大 偏小
12、定容時,仰視刻度線 不變 增大 偏小
13、定容時,俯視刻度線 不變 減小 增大

微粒濃度

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、強酸強鹼、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/LNaCl溶液中:C(Na+)=1mol/LC(Cl-)=1mol/L
1mol/LH2SO4溶液中:C(H+)=2mol/LC(SO42-)=1mol/L
1mol/LBa(OH)2溶液中:C(Ba2+)=1mol/LC(OH-)=2mol/L
1mol/LFe2(SO4)3溶液中:C(Fe3+)=2mol/LC(SO42-)=3mol/L

量濃度

1、關於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,可以通過一定關係進行相互換算。
將溶質的質量分數換算成物質的量濃度時,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,最後才換算成溶質的物質的量濃度。
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,然後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=ρ·ω/M
[式中:ρ—溶液的密度,單位為g/mL或g/cm3
ω—溶質的質量分數
M—溶質的摩爾質量,數值等於物質的式量
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後不變得C1V1=C2V2
(C1、C2為稀釋前後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
物質的量濃度相近時,可以近似看成混合後溶液體積不變。
混合後溶液體積不變時C1V1+C2V2=C3(V1+V2)。
混合後溶液體積改變時C1V1+C2V2=C3V3
稀釋定律:C濃V濃=C稀V稀(高中)
m濃W濃=m稀W稀(國中)
5.關於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/MV
=ω·ρ/M
若密度ρ單位為1000kg/m^3(國際單位)=1g/cm^3

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