克分子濃度的計算
在克分子濃度中溶質是用一種特殊的重量單位即“克分子”來表示的。分子量用克做單位,即稱為克分子,克分子數就是指有幾個克分子。例如,氫氧化鈉(NaOH)的分子量為40,所以40克氫氧化鈉就是1個克分子的氫氧化鈉,克分子數等於1。80克氫氧化鈉就是2個克分子,克分子數等於2。要把已知重量的物質換算成克分子數,只要把物質的克數,除以該物質的克分子量就可以了:克分子數=物質的克數/該物質的克分子量。例如,120克NaOH=140/30=3個克分子。
克分子濃度就是以1升溶液中所含溶質的克分子數來表示的,並用字母“M”(大寫)代表。例如在1升NaOH溶液中,若含有40克NaOH(即1克分子NaOH),那么這溶液就是1克分子濃度,或寫作1M;若2升溶液中含有NaOH8克(即0.2克分子),此溶液濃度就是0.1M,等等。根據克分子濃度的定義,可得:M=溶質克分子數/溶液升數,移項得:M×溶液升數=溶質克分子數。
克分子濃度在容量分析中除絡合滴定時套用外,是較少套用的。但是,克分子卻是化學中基本概念之一,因此了解它的意義和熟練有關克分子濃度的計算,對了解用其它單位來表示的濃度的計算是有幫助的。
體積克分子濃度和重量克分子濃度
百分濃度的溶液容易配製,但其套用有一定限制。5%的氯化鈉溶液和5%的葡萄糖溶液含有相同重量的溶質,但含有不同的溶質克分子數。因為氯化鈉和葡萄糖的化學式量不同。 克分子在化學上很有用,因而,有一種基於克分子的表示濃度的方法,稱為體積克分子濃度。體積克分子濃度的符號為M,其定義是每升(1000毫升)溶液中所含溶質的克分於數:體積克分子濃度(M)=溶質的克分子數/每升溶液。因此,1體積克分子濃度(1M)的溶液是每升溶液中含1克分子溶質。 2體積克分子濃度(2M)的溶液是每升溶液中含2克分子溶質,如此等等。1/2體積克分子(0.5M)濃度的溶液是每升溶液中含不到1克分子,只有0.5克分子的溶質。
例:0.15MNaCl
0.15MNaCl=0.15克分子NaCl/每升溶液
0.15克分子NaCl=0.15克分子X58克/克分子=8.7克
0.15MNaCl=8.7克NaCl/每升溶液
首先寫出符號0.15M的意義,然後,因為氯化鈉的化學式量為58amu,1克分子質量為58克。 將克分子數乘以1克分子質量,即可求得0.15克分子的質量。 因此,每升0.15M的氯化鈉溶液含有8.7克氯化鈉。
1升0.9%的NaCI溶液含9克氯化鈉。因此,0.15MNaCI和0.9%NaCI是大致同一濃度的兩種不同表示方法。 一個以每升克分子數表示,另一個以每100毫升克數表示。但溶液中氯化鈉含量兩者大致相同。因此,兩者可以用相同方法配製。
如果需要的不是1升(1000毫升)溶液,則必須調節溶質重量,以適應所要求的溶液體積。 例如,為配製2升的0.15MNaCI溶液,則需要1升所用的氯化鈉的兩倍:2X9克即18克。為配製不足1升的溶液,如500毫升(0.5升),則需要0.5X 9克即4.5克氯化鈉。這些溶液,1升中含9克,2升中含18克,0.5升含4.5克溶質,其濃度完全相同。 溶質的克分子數與溶液的升數的比值都是一樣的,即0.15。
一種和體積克分子濃度相似的濃度表示法是重量克分子濃度,符號為91。其定義為每千克(公斤)的溶劑中溶質的克分子數。在體積克分子濃度中是克分子數與溶液的總體積之比,而重量克分子濃度是溶質的克分子數與溶劑質量之比。例如,0.15重量克分子濃度的氯化鈉溶液是由0.15克分子(9克)氯化鈉溶於1000克水中構成。對於稀水溶液來說,因為1000克水的體積為1升,所以,體積克分子濃度和重量克分子濃度大致相等。
濃酸和氨克分子濃度表
名稱 | 重量百分比 | 比重 | 克分子濃度(M) |
醋酸 | 99.5 | 1.05 | 17.4 |
氨水 | 27 | 0.90 | 1.48 |
鹽酸 | 37 | 1.18 | 12.0 |
硝酸 | 70 | 1.41 | 15.7 |
碘酸 | 85 | 1.69 | 14.7 |
硫酸 | 95.5 | 1.83 | 17.8 |
說明
又稱重模濃度。質量摩爾濃度的舊稱。現已不用。見質量摩爾濃度。