體積莫耳濃度- 维基百科,自由的百科全书
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但是mol/L是更為常用的單位。
1mol/L的體積莫耳濃度也能寫作1 molar或1M。
1 mol/L = 1 mol/dm3 = 1 mol dm−3 = 1 M = 1000 mol/m3. 國際單位制前缀常用于表示體積莫耳 ...
體積莫耳濃度
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此條目的主題是體積莫耳濃度(Molarity)。
關於重量莫耳濃度(Molality),請見「重量莫耳濃度」。
體積莫耳濃度(英語:molarity,通常以大寫M表示)是化學的一種通用濃度單位,體積莫耳濃度
c
i
{\displaystylec_{i}}
[注1]定義為指構成溶液的某組分
i
{\displaystylei}
的物量
n
i
{\displaystylen_{i}}
除以溶液的體積
V
{\displaystyleV}
[1][注2]:
c
i
=
n
i
V
{\displaystylec_{i}={\frac{n_{i}}{V}}}
。
在大多數情況下,體積莫耳濃度指溶質的體積莫耳濃度,即溶質的物量除以溶液的體積。
目次
1單位
2相關換算
2.1數量換算
2.2質量換算
2.3莫耳分數
2.4質量分數
2.5重量莫耳濃度
3性質
3.1體積莫耳濃度的總和-歸一化關係
3.2體積莫耳濃度和偏莫耳體積的乘積
3.3對體積的依賴性
4舉例
5參見
6注釋
7參考資料
單位編輯
國際單位制中,體積莫耳濃度的單位是mol/m3。
但是mol/L是更為常用的單位。
1mol/L的體積莫耳濃度也能寫作1molar或1M。
1mol/L=1mol/dm3=1moldm−3=1M=1000mol/m3國際單位制前綴常用於表示體積莫耳濃度。
以下表格中列出了常用單位:
名稱
縮寫
濃度
濃度(國際單位制)
毫莫耳每升
mM
10−3mol/dm3
100mol/m3微莫耳每升
μM
10−6mol/dm3
10−3mol/m3納莫耳每升
nM
10−9mol/dm3
10−6mol/m3皮莫耳每升
pM
10−12mol/dm3
10−9mol/m3飛莫耳每升
fM
10−15mol/dm3
10−12mol/m3阿莫耳每升
aM
10−18mol/dm3
10−15mol/m3介莫耳每升
zM
10−21mol/dm3
10−18mol/m3攸莫耳每升
yM[2]
10−24mol/dm3(每1.6升含有1個分子)
10−21mol/m3相關換算編輯
數量換算編輯
體積莫耳濃度換算為數量濃度
C
i
{\displaystyleC_{i}}
:
C
i
=
c
i
⋅
N
A
{\displaystyleC_{i}=c_{i}\cdotN_{\rm{A}}}
N
A
{\displaystyleN_{\rm{A}}}
為亞佛加厥常數,約為6.022×1023mol−1
質量換算編輯
體積莫耳濃度換算為質量濃度
ρ
i
{\displaystyle\rho_{i}}
,
ρ
i
=
c
i
⋅
M
i
{\displaystyle\rho_{i}=c_{i}\cdotM_{i}}
M
i
{\displaystyleM_{i}}
為溶質
i
{\displaystylei}
的莫耳質量。
莫耳分數編輯
體積莫耳濃度換算為莫耳分數
x
i
{\displaystylex_{i}}
:
x
i
=
c
i
⋅
M
¯
/
ρ
{\displaystylex_{i}=c_{i}\cdot{\overline{M}}/\rho}
M
¯
{\displaystyle{\overline{M}}}
是溶液的平均莫耳質量,
ρ
{\displaystyle\rho}
是溶液的密度。
質量分數編輯
與質量分數
w
i
{\displaystylew_{i}}
的換算:
w
i
=
c
i
⋅
M
i
/
ρ
{\displaystylew_{i}=c_{i}\cdotM_{i}/\rho}
重量莫耳濃度編輯
體積莫耳濃度與重量莫耳濃度(對於僅有一種溶質的體系)的換算:
b
1
=
c
1
ρ
−
c
1
⋅
M
1
{\displaystyleb_{1}={\frac{c_{1}}{\rho-c_{1}\cdotM_{1}}}\,}
溶質用下標1表示。
對於由多種溶種構成的溶液,相關換算為:
b
i
=
c
i
ρ
−
∑
c
i
⋅
M
i
{\displaystyleb_{i}={\frac{c_{i}}{\rho-\sumc_{i}\cdotM_{i}}}\,}
性質編輯
體積莫耳濃度的總和-歸一化關係編輯
體積莫耳濃度加和後得到的是總體積莫耳濃度,也就是混合物的密度除以混合物的平均莫耳質量
M
¯
{\displaystyle{\overline{M}}}
,或用另一個名稱表示就是混合物莫耳體積
V
m
{\displaystyleV_{m}}
的倒數。
∑
c
i
=
ρ
∑
x
i
/
M
¯
=
ρ
/
M
¯
=
n
ρ
/
m
=
n
/
V
=
1
/
V
m
{\displaystyle\sumc_{i}=\rho\sumx_{i}/{\overline{M}}=\rho/{\overline{M}}=n\rho/m=n/V=1/V_{m}}
體積莫耳濃度和偏莫耳體積的乘積編輯
由偏莫耳量的加和關係有
V
=
∑
i
n
i
V
i
¯
{\displaystyleV=\sum_{i}n_{i}{\bar{V_{i}}}}
[3]兩邊同時除以
V
{\displaystyleV}
∑
i
c
i
V
i
¯
=
1
{\displaystyle\sum_{i}c_{i}{\bar{V_{i}}}=1}
,這樣如果各組分的體積莫耳濃度已知,又得知
n
i
−
1
{\displaystylen_{i-1}}
種物質的偏莫耳體積,可求得剩餘組分的偏莫耳體積。
對體積的依賴性編輯
體積莫耳濃度取決於溶液的體積。
由於熱膨脹會使溶液的體積發生變化,所以同一溶液的體積莫耳濃度在不同溫度下會發生變化。
舉例編輯
例1:當11.6克氯化鈉溶於100g水形成溶液後,溶液的質量濃度
ρ
{\displaystyle\rho}
(NaCl)為:
ρ
NaCl
=
11.6
g
11.6
g
+
100
g
=
0.10411.6
g/g
=
10.4
%
{\displaystyle\rho_{\text{NaCl}}={\frac{11.6{\text{g}}}{11.6{\text{g}}+100{\text{g}}}}=0.10411.6{\text{g/g}}=10.4\%}
溶液密度為1.07g/mL,那麼它的體積為:
V
=
11.6
g
+
100
g
1.07
g/mL
=
104.3
mL
{\displaystyleV={\frac{11.6{\text{g}}+100{\text{g}}}{1.07{\text{g/mL}}}}=104.3{\text{mL}}}
因此氯化鈉溶液的體積莫耳濃度為:
c
NaCl
=
11.6
g
58
g/mol
104.3
mL
=
0.00192
mol/mL
=
1.92
mol/L
{\displaystylec_{\text{NaCl}}={\frac{\frac{11.6{\text{g}}}{58{\text{g/mol}}}}{104.3{\text{mL}}}}=0.00192{\text{mol/mL}}=1.92{\text{mol/L}}}
這裡氯化鈉的莫耳質量為58g/mol。
例2:化學中一個典型的任務是配製100mL(=0.1L)2mol/L的NaCl水溶液,所需氯化鈉的質量為:
m
NaCl
=
2
mol/L
×
0.1
L
×
58.5
g/mol
=
11.7
g
{\displaystylem_{\text{NaCl}}=2{\text{mol/L}}\times0.1{\text{L}}\times58.5{\text{g/mol}}=11.7{\text{g}}}
為配製這種溶液,需將11.6g氯化鈉用少量的水溶解後加入容量瓶中,接著再向容量瓶中加水直至總體積達到100mL。
例3:水的密度約為1000g/L,它的莫耳質量為18.02g/mol(
1
18.02
=
0.055
{\displaystyle{\frac{1}{18.02}}=0.055}
mol/g)。
因此水的體積莫耳濃度為:
c
H
2
O
=
1000
g/L
18.02
g/mol
=
55.5
mol/L
{\displaystylec_{{\text{H}}_{2}{\text{O}}}={\frac{1000{\text{g/L}}}{18.02{\text{g/mol}}}}=55.5{\text{mol/L}}}
參見編輯
莫耳數
濃度
重量莫耳濃度注釋編輯
^在化學動力學中,B組分的體積莫耳濃度常用符號
[
B
]
{\displaystyle[B]}
表示
^溶液的體積不等同於溶劑的體積,1升溶液所含的溶劑通常略多於或少於1升,因為溶質溶解的過程會使得液體的體積增大或減少。
參考資料編輯
^國際純化學和應用化學聯合會."amountconcentration,c".《化學術語總目錄》在線版.(英文)
^DavidBradley.Howlowcanyougo?TheYtoY.[2012-10-01].(原始內容存檔於2016-04-03).
^傅獻彩等.物理化学第五版.高等教育出版社.2005年7月:211頁.
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=體積莫耳濃度&oldid=71753421」
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