溶液配制与浓度计算是化学实验中的基础操作,涉及多种计算公式和方法。以下是几种常见的溶液配制与浓度计算方法:
液体试剂配制
公式:ω1ρ1V1 = ω2ρ2V2
说明:其中,ω1和ω2分别为稀释前和稀释后的质量分数,ρ1和ρ2分别为稀释前和稀释后的密度,V1和V2分别为稀释前和稀释后的体积。
物质的量浓度溶液配制
公式:C1V1 = C2V2
说明:其中,C1和C2分别为稀释前和稀释后的物质的量浓度,V1和V2分别为稀释前和稀释后的体积。
固体试剂配制
公式:m = C × V × M / 1000
说明:其中,m为需称取的质量,C为欲配溶液浓度,V为欲配溶液体积,M为摩尔质量。
质量百分比浓度
公式:质量百分比(%w/w) = (溶质的质量 / 溶液的总质量) × 100%
说明:表示溶质在溶液中的质量百分比。
体积百分比浓度
公式:体积百分比(%v/v) = (溶质的体积 / 溶液的总体积) × 100%
说明:表示溶质在溶液中的体积百分比。
摩尔浓度
公式:摩尔浓度(mol/L) = 溶质的摩尔数 / 溶液的体积(单位为升)
说明:表示每升溶液中所含溶质的摩尔数。
重量浓度
公式:重量浓度(mg/mL) = 溶质的质量(单位为毫克) / 溶液的体积(单位为毫升)
说明:表示每毫升溶液中所含溶质的质量(以毫克为单位)。
示例计算
用液体试剂配制溶液
要配制20%的硫酸溶液1000ml,需要96%的浓硫酸多少毫升?
解:20% × 1.139 × 1000 = 96% × 1.836 × V2
V2 = 0.2 × 1.139 × 1000 / 0.96 × 1.836 = 129ml
物质的量浓度溶液配制
用18mol/L的浓硫酸配制500ml,3mol/L的稀硫酸,需要浓硫酸多少毫升?
解:C1V1 = C2V2
18mol/L × V1 = 3mol/L × 500ml
V1 = 3mol/L × 500ml / 18mol/L = 83.3ml
固体试剂配制
欲配制0.5mol/L的碳酸钠溶液500ml,该称取Na2CO3多少克?
解:m = C × V × M / 1000
m = 0.5mol/L × 500ml × 106g/mol / 1000 = 26.5g
这些方法和公式适用于各种溶液的配制和浓度计算,确保实验的准确性和可靠性。