如何算出体积摩尔浓度(Molarity)
摩尔浓度形容溶质物质的量和溶液体积之间的关系。想要知道如何通过溶质物质的量(即多少摩尔溶质)、溶液体积(公升或毫升)及溶质质量(克)寻找摩尔浓度,请继续往下阅读,获取更详细的解释。
利用溶质物质的量和溶液体积计算摩尔浓度
(01)了解计算体积摩尔浓度的基本公式。体积摩尔浓度相等于溶质物质的量(即多少摩尔溶质)除以溶液体积(公升)。因此,它被写作:摩尔浓度 = 溶质物质的量 / 溶液体积问题范例:4.2公升溶液溶有0.75 mol 氯化钠(NaCI),求溶液的摩尔浓度。
(02)检查问题。想要找出摩尔浓度,你必须知道溶质物质的量和溶液体积。如果问题提供了这两项资料,你无须进行初步计算。问题范例:质量 = 0.75 mol 氯化钠体积 = 4.2公升
(03)将溶质物质的量除以溶液体积。算出来的将是每公升溶液含有多少摩尔溶质,也即是摩尔浓度。问题范例:摩尔浓度 = 溶质物质的量 / 溶液体积= 0.75 mol / 4.2 L = 0.17857142 M
(04)写下答案。根据你导师或课程要求,将所得数目修整至二或三个小数位即可。当你写出答案时,可用“M”作为“摩尔浓度”缩写,并写上溶质的化学简称。问题范例:0.179 M 氯化钠(NaCl)
利用溶质质量和溶液体积计算摩尔浓度
(01)了解计算体积摩尔浓度的基本公式。体积摩尔浓度表示每公升溶液和其含有的溶质物质的量之间的关系。其公式为:摩尔浓度 = 溶质物质的量 / 溶液体积问题范例:3.4克高锰酸钾(KMnO)溶于5.2公升水里,求该溶液的摩尔浓度。
(02)检查问题。想要找出摩尔浓度,你必须知道溶质物质的量和溶液体积。如果你不知道溶质物质的量,但知道溶液体积和溶质质量,首先你必须使用这两个数目计算出溶质物质的量。问题范例:溶质质量 = 3.4 克 高锰酸钾溶液体积 = 5.2 公升
(03)寻找溶质的摩尔质量。想要从溶质质量(克)计算出其摩尔质量,你首先必须确定溶质的摩尔质量。你可以把溶质中每一个元素的摩尔质量加起来,算出整个溶质的摩尔质量。利用元素周期表找出每一元素的摩尔质量。问题范例:钾(K)的摩尔质量 = 39.1 克锰(Mn)的摩尔质量 = 54.9 克氧(O)的摩尔质量 = 16.0 克溶质的全部摩尔质量总数 = K + Mn + O + O + O + O = 39.1 + 54.9 + 16 + 16 + 16 + 16 = 158.0 克
(04)将摩尔质量换算成溶质物质的量。现在你有了溶质的摩尔质量,你需要将溶质质量(克)乘以一个换算系数,即1除以溶质摩尔质量。此方程最后将得出溶质物质的量。问题范例:溶质质量*(1 / 溶质摩尔质量) = 3.4 克 * (1 mol / 158 克) = 0.0215 mol
(05)将溶质物质的量除以溶液体积。如今你知道了溶质物质的量,你可以将此数目除以溶液体积,算出摩尔浓度。问题范例:摩尔浓度 = 溶质物质的量 / 溶液体积= 0.0215 mol / 5.2 L = 0.004134615
(06)写下答案。你应该将所得数目修整至导师或课程要求的小数位。通常是小数点之后的两或三位。此外,当你写出答案时,可用“M”作为“摩尔浓度”缩写,并写上溶质的化学简称。问题范例:0.004 M 高锰酸钾(KMnO)
利用溶质物质的量和体积(毫升)计算摩尔浓度
(01)了解计算体积摩尔浓度的基本公式。想要找出体积摩尔浓度,你必须算出每公升溶液含有多少摩尔溶质。你不能使用毫升作为计算单位。摩尔浓度的通式为:摩尔浓度 = 溶质物质的量 / 溶液体积问题范例:2905毫升水溶有1.2 mol 的氯化钙(CaCI) ,求该溶液的摩尔浓度。
(02)检查问题。想要找出摩尔浓度,你必须知道溶质物质的量和溶液体积(公升)。如果你只有以毫升计算的溶液体积,首先你必须将体积换算为公升才能继续。问题范例溶质物质的量 = 1.2 mol 氯化钙溶液体积 = 2905 毫升
(03)将毫升换算成公升。由于1公升等于1000毫升,将以毫升为单位的体积除以1000,即可找出以公升为单位的体积。注意,你也可以简单地将体积(毫升)的小数点向左移三个位。问题范例:2905毫升 * (1 公升/ 1000 毫升) = 2.905 公升
(04)将溶质物质的量除以溶液体积。如今你知道了溶液体积(公升),你可以将溶质物质的量除以此数目,算出摩尔浓度。问题范例:摩尔浓度 = 溶质物质的量 / 溶液体积= 1.2 mol 氯化钙/ 2.905 公升 = 0.413080895
(05)写下答案。将所得数目修整至导师或课程要求的小数位(通常为二到三个小数位)。通常是小数点之后的两或三位。此外,当你写出答案时,可用“M”作为“摩尔浓度”缩写,并写上溶质的化学简称。当你写出答案时,可用“M”作为“摩尔浓度”缩写,并写上溶质的化学简称。问题范例:0.413 M 氯化钙(CaCI)
额外习题
(01)5.2克氯化钠(NaCl)溶于800毫升的水里,求此溶液的摩尔浓度。确认此问题提供的数目:以克为单位的溶质质量和以毫升计算的溶液体积。溶质质量 = 5.2 克 氯化钠溶液体积 = 800 毫升水
(02)寻找氯化钠的摩尔质量。把钠和氯的摩尔质量加起来,就可得到氯化钠的摩尔质量。钠(Na)的摩尔质量 = 22.99克氯(CI)的摩尔质量 = 35.45克氯化钠(NaCi)的摩尔质量 = 22.99 + 35.45 = 58.44 克
(03)将溶质的摩尔质量乘以其换算系数。在这个例子里,氯化钠的摩尔质量为58.44克,所以换算系数为1 mol / 58.44 克。氯化钠的物质的量 = 5.2 克 氯化钠 * (1 mol / 58.44 克) = 0.08898 mol = 0.09 mol
(04)800豪升的水除以1000。由于1公升等于1000毫升,将以毫升为单位的体积除以1000,即可找出以公升为单位的体积。你也可以把它看作将800毫升体积乘以 1 公升/ 1000毫升。想要加快计算过程,与其乘或除以任何数目,你可简单地将小数点往左移三个位。问题范例:800毫升 * (1 公升/ 1000 毫升) = 800 / 1000 = 0.8 公升
(05)将溶质物质的量除以溶液体积。想要找出摩尔浓度,你需要将0.09 mol(氯化钠物质的量)除以0.8公升(溶液体积)。问题范例:摩尔浓度 = 溶质物质的量 / 溶液体积= 0.09 mol / 0.8 L = 0.1125 mol/L
(06)整合答案。将所得答案修整至二到三个小数位,并用“M”作为“摩尔浓度”缩写。答案:0.11 M 氯化钠(NaCl)
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