溶液，浓度和稀释度
定义和例子，如何计算wt%，摩尔浓度和如何准备稀释。
解决方案
一个解决方案在化学中定义为:
- 一个均匀混合物:由两种或多种物质组成的混合物
- 气体、液体或固体分散的过程均匀在气体，液体或固体中没有化学变化。
另一种物质溶解在其中的物质(通常是液体)称为液体溶剂，而溶解的物质称为溶质．
该溶液具有溶剂的特性(即。，即相)，当溶剂为更大的比例混合的，通常的情况。由此，溶质通常是存在于溶液中的组分较少的数量．
溶解度是溶质在溶剂中溶解的能力。一种物质在另一种物质中的溶解度并不是无限的，你能在一种溶剂中溶解多少溶质变化很大。所列溶解度值参考在给定量的溶剂中溶质的最大克数。
- 溶解度取决于温度。一般来说，溶解度随着温度的升高而增加
- 小颗粒比大颗粒溶解得快
- 如果搅拌或摇晃混合物，固体溶解得更快
一个饱和溶液溶剂中含有溶质的最大量，由溶解度给出。
常见解决方案示例:
- Tea with sugar——热水中的糖溶液(茶)
- 海水——盐在水中的溶液
溶液中溶质的浓度可以表示为
- 溶质质量表示为整个溶液质量的百分比，即质量%或wt%
- 溶质体积表示为整个溶液体积的百分比，即体积%
- 在给定条件下溶质的摩尔数整个溶液的体积，这是物质的量浓度。
- 在给定条件下溶质的摩尔数溶剂质量也就是质量摩尔浓度。
- 溶质的摩尔数之比溶液的总摩尔数，也就是摩尔分数。
另请参阅混合物、溶液和悬浮液，溶解积常数而且离子化合物在水中的溶解度指南
物质的量浓度
摩尔浓度表示溶液中化合物的摩尔浓度摩尔溶质的:在一定体积的溶液中溶质的:
M = n / V [1]
N:溶质的摩尔数[mol]
M:溶液的摩尔浓度[mol/L]或[M]
V:溶液体积[L]
摩尔浓度的单位是摩尔,用符号M:1m = 1mol /L，其中L为整个溶液的体积。浓度为1mol /L的溶液相当于1mol /L (1m)。
根据定义，我们可以计算出溶质的摩尔数n:
n = M＊V [2]
稀释
稀释是在溶液中加入更多溶剂的过程减少溶质的浓度。
在稀释过程中，溶质的数量不变摩尔数都是一样的稀释前后。
如果下标“i”表示初始值，“f”表示所涉及数量的最终值，则有:
n我= M我* V我和nf= Mf* Vf
n我= nf因此,
米我* V我= Mf* Vf[3]
由此我们可以计算出最终结果稀释后摩尔浓度：
米f= M我* V我/ Vf[4]
或者我们可以计算所需的最后一卷达到所需的最终物质量浓度:
Vf= M我* V我/ Mf［5］
示例1
56克盐溶于0.8千克水的溶液的强度(wt%)是多少?
首先，我们需要对盐和水有相同的单位，并将kg转换为g: 0.8 kg水= 800 g水
然后，我们可以计算水溶液中盐的含量:G盐/ G总溶液*100%
56 [g]/(800+56) [g]* 100% =水溶液中盐含量为6.54 wt%。
示例2
氯化钠(NaCl)是用于烹饪的盐。这种盐在25°C的100克水中溶解度为36克。
- 25°C饱和NaCl水溶液的浓度(wt%)是多少?
- 如果向100g水中加入34 g NaCl，浓度会是多少(单位:wt%) ?
- 如果在100g水中加入38g NaCl，盐溶液的浓度(wt%)是多少?
1.饱和溶液含有最大溶质量的溶剂，对于NaCl在25°C的水中为36克。则饱和溶液的浓度为:
氯化钠浓度= 36 [g]/(100 + 36)[g] * 100% =26.5 wt %
2.34 g NaCl小于溶解度，这意味着所有的盐在25°C时会溶解在水中。
氯化钠浓度= 34 [g]/(100+34) [g] * 100% =25.4 wt %
3.38g NaCl大于NaCl在水中的溶解度。这意味着溶液将是饱和的，一些盐将保持不溶解。饱和溶液的浓度与情形1相同:
氯化钠浓度= 36 [g]/(100 + 36)[g] * 100% =26.5 wt %
多余的2克盐会以固相的形式存在。
示例3
你在足够的水中加入200克盐(NaCl)，得到正好5升的盐水溶液。溶液的量浓度是多少?
钠的摩尔重量22,99 g/mol和氯的摩尔重量是35 45克/摩尔。
NaCl摩尔质量:22.99 [g/mol] + 35.45 [g/mol] =58.44(克/摩尔)
NaCl摩尔数:200 [g] /58.44 [g/mol] =3.42 [mol NaCl]
溶液的摩尔浓度:3,42 mol NaCl / 5 L溶液=0.684 mol/L = 0.684 M
示例4
你需要2升1M的醋酸溶液(CH3.COOH)在水中。你需要加多少100%醋酸(摩尔，克，升)?
1M溶液是指每升溶液1 mol醋酸。
摩尔所需2升溶液:2 [L] * 1 [mol/L] =2 mol乙酸
C的摩尔重量: 12.01 g/mol，氢的摩尔重量: 1.01 g/mol，O的摩尔重量: 16.00 g/mol。
乙酸的摩尔质量:2*12.01 [g/mol]+ 4*1.01 [g/mol]+ 2*16.00 [g/mol] =60.06(克/摩尔)
克所需2升溶液:2 [mol] * 60.06 [g/mol] =120.12克醋酸
100%醋酸密度在20℃时为1.048克/厘米3.
体积所需2升溶液:120.12[g] / 1.048 [g/cm]3.= 114.62 cm3.= 114.62 ml =0.115 L醋酸
NB !千万不要一开始就往未稀释的酸中加水!
实用的技巧:使用精确定义为2 L的容器，加入1升水和0.115 L醋酸(在20°C下测量)，并旋转容器使液体混合。小心地加入更多的水，直到你达到2升的总容积。
示例5
还剩下500ml的1M醋酸溶液。现在你需要100毫升0.3M的溶液。你怎么做到的没有使用更多的100%醋酸?
最简单的方法是稀释1M溶液，我们加入更多的水。
由上式[3]可知:
Vf= 100 mL=0.100 L和Mf= 0.3 m = 0.3 mol/L
米我= 1M = 1 mol/L, V .我=未知(我们不知道我们需要多少初始解)
V我= Vf*米f/ M我= 0.100 [L] * 0.3 [mol/L] / 1[mol/L] = 0.03 [L] =30毫升1M溶液．
所以，从30毫升的1m溶液开始，加水，直到刚好有100毫升的稀释溶液。
检查:
最终溶液中所需乙酸的摩尔数:0.100[L] * 0.3[mol/L] =0.03 mol醋酸
1 M溶液的摩尔数:0.03[L] * 1[mol/L]= 0.03 mol乙酸
n我= nf(我们使用了正确数量的1M溶液
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