標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度表示法
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-07-05
1.摩爾濃度 指體積摩爾濃度,即每1升溶液中所含溶質(zhì)的摩爾數(shù),或每1毫升溶液中所含溶質(zhì)的毫摩爾數(shù),用M表示。
2.當(dāng)量濃度 當(dāng)量濃度是指1升溶液中所含溶質(zhì)的克當(dāng)量數(shù)或每毫升溶液中所含溶質(zhì)的毫克當(dāng)量數(shù),用N表示。關(guān)于溶質(zhì)的克當(dāng)量值因反應(yīng)類型不同其數(shù)值也不同,必須根據(jù)每一具體反應(yīng)來(lái)計(jì)算。
(1)克當(dāng)量的計(jì)算 計(jì)算公式為:E=M/n
E為物質(zhì)的克當(dāng)量;M為該物質(zhì)的分子量;n為每一分子該物質(zhì)參與某一具體反應(yīng)時(shí)的總正(或負(fù))離子價(jià)數(shù)或氧化劑還原劑得失電子總數(shù)。
例1 求NaOH+HCl=NaCl+H2O反應(yīng)中,反應(yīng)物的克當(dāng)量。
解 此反應(yīng)中每分子HCl只能有一個(gè)H+參加反應(yīng),則n=1
EHCl=36.46/1=36.46(克)
同樣每分子NaOH中也只有一個(gè)OH-參加反應(yīng),n=1,
ENaOH=40.01/1=40.01(克)
例2 求Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;和Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O反應(yīng)中Na2CO3的克當(dāng)量。
解 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl反應(yīng)中,每分子Na2CO3只有1個(gè)Na+參加被H+置換的反應(yīng),則n=1,
ENa2CO3=106.0/1=106.0(克)
在Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O反應(yīng)中,每分子Na2CO3中有2個(gè)Na+被2個(gè)H+置換,n=2,
ENa2CO3=106.0/2=53.00(克)
例3 求10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O反應(yīng)中KMnO4和FeSO4的克當(dāng)量。
解 Mn7+→Mn2+;Fe2+→Fe3+,每分子KMnO4獲5個(gè)電子,n=5;每分子FeSO4失去1個(gè)電子,n=1。
EKMnO4=KMnO4/5=158.04/5=31.61(克)
EFeSO4=151.9/1=151.9(克)
可見(jiàn)在計(jì)算物質(zhì)的克當(dāng)量時(shí),必須按其所參加的實(shí)際反應(yīng)式為依據(jù)。
例4 配制1升0.1N的硫酸溶液,需比重為1.84含96%H2SO4(W/W)的濃硫酸多少毫升。
解 此題是用液體試劑配制當(dāng)量濃度溶液的計(jì)算實(shí)例。已知濃硫酸比重為1.84;含量為96%,則濃硫酸的當(dāng)量濃度為:
NH2SO4=(1.84×1000×96/100)/49≈36
再按N1V1=N2V2公式,即可算出配制1升0.1N硫酸溶液需濃硫酸的毫升數(shù):
36×VH2SO4=0.1×1000,
VH2SO4=(0.1×1000)/36≈2.8毫升
(2)克當(dāng)量與克當(dāng)量數(shù),毫克當(dāng)量與毫克當(dāng)量數(shù)
物質(zhì)的克當(dāng)量數(shù)=物質(zhì)的質(zhì)量(克)/克當(dāng)量(克/克當(dāng)量)=W/E
例1 80克NaOH是幾個(gè)克當(dāng)量?
NaOH克當(dāng)量數(shù)=80/40=2.0(克當(dāng)量)
克當(dāng)量的千分之一稱毫克當(dāng)量、用E/1000表示。因滴定分析中溶液的體積是以毫升為單位計(jì)量的,則每毫升溶液中所含容質(zhì)的克當(dāng)量數(shù)為原每升溶液中克當(dāng)量數(shù)的千分之一,即毫克當(dāng)量數(shù)。同樣質(zhì)量為W克的物質(zhì),其毫克當(dāng)量數(shù)的計(jì)算式為:
物質(zhì)的毫克當(dāng)量數(shù)=物質(zhì)的質(zhì)量/克當(dāng)量/1000=W/E/1000
例2 8.000克NaOH,其克當(dāng)量數(shù)和毫克當(dāng)量數(shù)各為多少?
克當(dāng)量數(shù)=8.000克/40.00克/克當(dāng)量=0.2000(克當(dāng)量)
毫克當(dāng)量數(shù)=8.000克/40.00克/1000/毫克當(dāng)量=200.0(毫克當(dāng)量)
3.滴定度 滴定度是用1毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)來(lái)表示的一種濃度,又稱毫升克量,用TA表示。如每毫升含純HCl為0.003646克的HCl溶液,其濃度用滴定度表示為THCl=0.003646(克/毫升),一般單位略去不寫。又如TNaOH=0.004000,即該NaOH溶液的滴定度為每毫升溶液中含純NaOH0.004000克。
在實(shí)際應(yīng)用中,常采用一種以被測(cè)物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)的滴定度,即一毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的克數(shù),用TAZB表示,A為標(biāo)準(zhǔn)溶液的溶質(zhì),B為用該標(biāo)準(zhǔn)溶液A所滴定的被測(cè)物質(zhì)。如某HCl溶液以被測(cè)物質(zhì)NaOH為標(biāo)準(zhǔn)所表示的滴定度為:THClNaOH=0.004000,即指每1毫升HCl溶液恰好能滴定0.004000克NaOH,并與之完全作用。等號(hào)后數(shù)值是與1毫升HCl相作用的被測(cè)物質(zhì)的重量,標(biāo)準(zhǔn)溶液是HCl溶液。其優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算方便。用滴定所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液A的體積VA乘以滴定度TAZB即算出被測(cè)物質(zhì)的重量WB。
WB=VA?TAZB