溶液是由兩種或多種組分所組成的均勻體系。所有溶液都是由溶質(zhì)和溶劑組成的,溶劑是一種介質(zhì),在其中均勻的分布著溶質(zhì)的分子或離子。溶劑和溶質(zhì)的量十分準(zhǔn)確的溶液叫標(biāo)準(zhǔn)溶液,而把溶質(zhì)在溶液中所占的比例稱作溶液的濃度。
根據(jù)用途的不同,溶液濃度有多種表示方法如體積摩爾濃度、質(zhì)量摩爾濃度、質(zhì)量百分比濃度、重量百分濃度、體積百分濃度、滴定度等。
• 體積摩爾濃度
1 升 溶液中所含溶質(zhì)的摩爾數(shù),稱作體積摩爾濃度以 M 表示即 M =溶質(zhì)的摩爾數(shù)∕溶液體積,單位是 mol ∕ L 。
例如, 0.1mol ∕ L 的氫氧化鈉溶液, NaOH 是溶質(zhì),水是溶劑, NaOH 溶于水形成溶液,就是在 1 升 溶液中含有 0.1mol 的氫氧化鈉。
• 質(zhì)量摩爾濃度
一公斤 溶劑中所含溶質(zhì)的摩爾數(shù)。以 b B 表示,即 b B =溶質(zhì)的摩爾數(shù)∕溶劑的質(zhì)量單位,是 mol ∕ kg 。用質(zhì)量摩爾濃度 b B g 來表示溶液的組成,優(yōu)點(diǎn)是其量值不受溫度的影響,缺點(diǎn)是使用不方便。
• 重量百分濃度
100 克 溶液中含有溶質(zhì)的克數(shù),如 10 ﹪氫氧化鈉溶液,就是 100g 溶液中含 10g 氫氧化鈉。如果溶液中含百萬分之幾( 10 -6 )的溶質(zhì),用 ppm 表示,如 5ppm = 5 × 10 -4 ﹪,如果溶液中含十億分之幾( 10 -9 ﹪)的溶質(zhì),用 ppb 表示, 1ppm = 1000ppb 。
• 體積百分濃度
100ml 溶液中所含溶質(zhì)的體積( ml )數(shù),如 95 ﹪乙醇,就是 100ml 溶液中含有 95ml 乙醇和 5ml 水。如果濃度很稀也可用 ppm 和 ppb 表示。 1ppm = 1 m g ∕ ml , 1ppb=1ng ∕ ml 。
• 體積比濃度
是指用溶質(zhì)與溶劑的體積比表示的濃度。如 1 : 1 鹽酸,即表示 1 體積量的鹽酸和 1 體積量的水混合的溶液。
• 滴定度( T )
是溶液濃度是另一種表示方法。它有兩種含義其一表示每毫升溶液中含溶質(zhì)的克數(shù)或毫克數(shù)。如氫氧化鈉溶液的滴定度為 T NaoH = 0.0028g ∕ ml=2.8mg ∕ ml ,其二表示每毫升溶液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的克數(shù)或毫克數(shù)。如卡氏試劑的滴定度 T=3.5 ,表示 1ml 卡氏試劑相當(dāng)于 3.5 克 的水含量,又如用硝酸銀測(cè)定氯化鈉時(shí),表示硝酸銀的濃度有兩種: T AgNO3 =1mg ∕ ml 、 T NaCl =1.84mg ∕ ml ,前者表示 1ml 溶液中含硝酸銀 1mg ,后者表示 1ml 溶液相當(dāng)于 1.84mg 的氯化鈉,用 T NaCl =1.84 表示,這樣知道了滴定度乘以滴定中耗去的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積數(shù),即可求出被測(cè)組分的含量,計(jì)算起來相當(dāng)方便。
值得注意的是,有很多著作中或試劑目錄中還沿用了當(dāng)量濃度的概念用 N 表示,如鹽酸濃度為 0.1N ,表示 1L 溶液中含有 0.1 當(dāng)量的鹽酸,也可叫做體積當(dāng)量濃度。是原來國(guó)際通用的濃度之一,是根據(jù)當(dāng)量定律來的。現(xiàn)在用新的概念“等物質(zhì)的量規(guī)則”代替以前的當(dāng)量定律,所以當(dāng)量濃度也就不再應(yīng)用了。關(guān)于 N 與 M 的關(guān)系,即當(dāng)量濃度與摩爾濃度關(guān)系,對(duì)不同的物質(zhì)是不相同的。如硫酸:一般寫作 1M · H 2 SO 4 =2N H 2 SO 4 , 一般寫作 M ( 1 ∕ 2H 2 SO4 ) =0.1000mol ∕ L ,又如高錳酸鉀: M KMhO4 =5N KMnO 4 , 一般寫作 M ( 1 ∕ 5KMnO 4 ) =0.1000mol ∕ L 。