理论教育 物质的量浓度的分析介绍,

物质的量浓度的分析介绍,

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:式中 cB——物质的量浓度;nB——B物质的物质的量;V——溶液体积。应该注意,凡说到物质的量nB时,必须用元素符号、化学式,或相应的粒子符号指明基本单元。在国家标准GB 3102.8—1993中,将两者统一改为某物质的物质的量浓度,符号为c,单位为mol/L,但必须注明具体的当量粒子。当量浓度的名词已废除,过去说B物质的当量浓度N为xN,应改为B物质的物质的量浓度为xmol/L。

物质的量浓度的分析介绍,

1.摩尔质量(MB)的计算

(1)摩尔质量的定义 根据GB 3102.8—1993规定,质量m除以物质的量n,称为摩尔质量M,即

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摩尔质量的SI单位为kg/mol,在分析化学中常用g/mol。

可以看出,摩尔质量是一个包含物质的量nB的导出量。因此,在用到摩尔质量这个量时,必须指明基本单元。对于同一物质,选定的基本单元不同,其摩尔质量也不同。

(2)摩尔质量的计算 计算摩尔质量的关键是确定基本单元,基本单元确定之后,摩尔质量是很容易求得的。当采用g/mol作为摩尔质量单位时,任何物质的摩尔质量等于选定基本单元B的相对粒子质量Br,即

MB=Br

当基本单元B是原子时,则Br就是相对原子质量Ar;当B是分子时,则Br就是相对分子质量Mr,依此类推。例如:

基本单元H+的摩尔质量M(H+)=1.008g/mol。

基本单元NaOH的摩尔质量M(NaOH)=40.00g/mol。

基本单元H2SO4的摩尔质量M(H2SO4)=98.08g/mol。

基本单元978-7-111-52079-5-Chapter01-16.jpg的摩尔质量978-7-111-52079-5-Chapter01-17.jpg

基本单元KMnO4的摩尔质量M(KMnO4)=158.03g/mol。

基本单元978-7-111-52079-5-Chapter01-18.jpg的摩尔质量978-7-111-52079-5-Chapter01-19.jpg

基本单元K2Cr2O7的摩尔质量M(K2Cr2O7)=294.18g/mol。

基本单元978-7-111-52079-5-Chapter01-20.jpg的摩尔质量978-7-111-52079-5-Chapter01-21.jpg

可见,对于同一物质,选定的基本单元不同,其摩尔质量也不同。实验室常用物质的摩尔质量MB见表1-2。表1-2中的MB是按“等物质的量规则”,以习惯和简便为原则确定基本单元进行计算的,使用时应注意。

等物质的量规则是一条很重要的法则,它是滴定分析的理论基础。

1-2 常用物质的摩尔质量(MB

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化学反应中,消耗了的两种反应物的物质的量必相等。这就是等物质的量规则,即

nB=nT

cBVB=cTVT

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式中 nBnT——分别表示物质B、物质T的物质的量(mol);

cBVB——分别表示物质B的物质的量浓度(mol/L)和体积(L);

cTVT——分别表示物质T的物质的量浓度(mol/L)和体积(L);

mBMB——分别表示物质B的质量(g)和摩尔质量(g/mol);(www.daowen.com)

mTMT——分别表示物质T的质量(g)和摩尔质量(g/mol)。

等物质的量规则,主要应用于配制标准溶液时的计算和滴定分析结果时的计算。

2.用固体溶质配制物质的量浓度

计算公式为

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式中 mB——应称取溶质B的质量(g);

cB——物质B的物质的量浓度(mol/L);

V——欲配制溶液体积(mL);

MB——物质B的摩尔质量(g/mol)。

例4 欲配制0.1mol/L的Na∶H溶液2000mL,应如何操作?

已知M(NaOH)=40.00g/mol,将已知数据代入式(1-5)计算:

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配法:称取NaOH8.0g,溶于水中,冷却后稀释至2000mL,混匀,存放在塑料瓶中备用。

3.用液体溶质配制的物质的量浓度

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式中 mB——应称取溶质B的质量(g);

cB——物质B的物质的量浓度(mol/L);

MB——物质B的摩尔质量(g/mol);

V——欲配制溶液体积(mL);

v——应量取液体溶质B的体积(mL);

ρ0——液体溶质的密度(g/mL);

x0%——液体溶质的质量分数。

例5 用密度为1.84g/mL的H2SO4配制978-7-111-52079-5-Chapter01-27.jpg溶液250mL,应如何操作?

ρ0=1.84g/mL的H2SO4的质量分数x0%=98%,其摩尔质量978-7-111-52079-5-Chapter01-28.jpg978-7-111-52079-5-Chapter01-29.jpg。将已知数据代入式(1-6)和式(1-7)计算:

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配法:量取浓H2SO43.4mL,缓慢注入水中,冷却后稀释至250mL,混匀。

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