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4.5:

溶液浓度和稀释

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Solution Concentration and Dilution

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在溶剂有一定的量时,可以加入不同的溶质数来创造不同的溶液浓度。在稀释的浓度中,溶质的比例 相对溶剂来说就较少;而高浓度的 比例就较高。而溶液的浓度被表示为莫耳浓度 也就是在每公升溶液 中溶质的莫耳数。在这个式子里,分母是溶液的量 而不是溶剂的量。因此,要产出一公升一莫耳的溶液,一莫耳的溶质就会被加进容量瓶中,再加入一公升的 溶剂。相同的,一莫耳的溶质加进容量瓶中 再加入0.5公升的溶剂 就会产生两莫耳的溶液。不仅如此,莫耳浓度可以 用来作为溶质莫耳 数和溶液数的转换系数。举237公克的高锰酸钾 要被溶解在水中要做3莫耳的溶液为例。为了去计算整体的溶液体积,首先,溶质的重量必须转换成莫耳数。接着莫耳数会被分割成莫耳浓度 来得到0.5公升的体积。当水被多加时,溶液的体积总和增加 但溶质莫耳数 保持一致。这表示溶液浓度 就相对减少了,换句话说,溶液被稀释了。稀释浓缩或是原液,指的是溶液会在稀释前 后会被用与溶液的体积和 莫耳数相关的稀释等式来达成。M1跟V1是 一开始高浓度溶液的莫耳数和体积,M2和V2则是 最终稀释浓度的莫耳数和体积。举例来说,稀释等式 可以被用来准备高锰酸钾溶液,也就是所谓一 般的药用消毒剂 那么,如果要准备一公升0.2莫耳的的高 锰酸钾溶液需要多少体积的2莫耳原液? 因为我们知道M1、M2跟V2,那在用稀释等式计算V1的值后得到0.1公升。因此,0.1公升的原液会被加进 容量瓶中,再加入溶剂来制造 1公升0.2莫耳浓度的溶液。当溶液被稀释时,尽管浓度变了,但高锰酸钾的莫耳数 会维持一致。

4.5:

溶液浓度和稀释

给定溶液组分的相对量称为其浓度。通常,尽管并非总是如此,溶液中的一种成分的浓度明显高于所有其他成分的浓度。该组分称为溶剂,可以看作是其他组分分散或溶解于其中的介质。当然,以水为溶剂的解决方案在我们的星球上非常普遍。以水为溶剂的溶液称为水溶液。

溶质是溶液的组分,其通常以比溶剂低得多的浓度存在。溶质浓度通常用定性术语来描述,例如稀(浓度相对较低)和浓缩(浓度相对较高)。

可以使用各种测量单位对浓度进行定量评估,每种测量单位都方便于特定应用。摩尔浓度( M )是许多化学应用中有用的浓度单位。摩尔比定义为正好在1升(1 L)溶液中的溶质摩尔数,单位为“ mol / L”。

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请注意,在摩尔方程式中,使用的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。这是因为,根据溶质和溶剂之间相互作用的性质,溶质会改变溶液的体积。因此,在摩尔方程式中,我们使用总溶液体积(即溶剂体积+溶质体积)。因为溶液体积随温度变化,所以摩尔浓度也将变化。用摩尔表示时,由于溶液的收缩/膨胀,具有相同数量的溶质和溶剂的溶液在不同温度下的浓度会有所不同。

溶液稀释

稀释是通过添加溶剂使溶液浓度降低(或更稀)的过程。例如,随着冰融化,一杯冰咖啡变得越来越稀,甜度也越来越低。在实验室中,溶液通常以浓缩形式存储,称为储备溶液。可以通过稀释从原液中制备较低浓度的溶液。

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其中 M V 分别是浓度和体积,下标“ 1”和“ 2”分别指稀释前后的溶液。
现在,由于摩尔体积与体积的乘积等于摩尔,因此稀释前后的摩尔数保持不变。

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因此,稀释不会改变溶液中的溶质量。

本文改编自 OpenStax 化学2e,第3.3节:摩尔。</