第二节　溶液浓度的表示方法

在一定量的溶液或溶剂中所含溶质的量叫溶液的浓度。我们用A表示溶剂，用B表示溶质，在化学上常用的浓度表示法有物质的量浓度、质量摩尔浓度、摩尔分数、质量分数等，现简介如下。

一、物质的量浓度

物质的量浓度是指单位体积溶液中含有溶质B的物质的量。常用符号cB表示。

　　 （1-1） 　　

式中，nB为溶质的物质的量，mol；V为溶液体积，L或dm3；cB为物质B的物质的量浓度，mol·L-1或mol·dm-3；B是溶质的基本单元。

在使用物质的量浓度时必须确定溶质的基本单元。同种溶质的基本单元不同，物质的量浓度也不相同。物质的基本单元可以是分子、离子、原子、电子及其他粒子或这些粒子的特定组合。如：H+、H2SO4、H3PO4等都可以作为基本单元。因此，在使用物质的量浓度时，应注明物质的基本单元，否则容易引起混乱。例如，c（H2SO4）=0.1mol·L-1，。

【例1-1】　如何配制500mL，1mol·L-1的草酸溶液？（H2C2O4·2H2O的摩尔质量为126g·mol-1）。

解　根据物质的量浓度定义：

mB=1mol·L-1×0.5L×126g·mol-1=63g

准确称取63g H2C2O4·2H2O，溶于蒸馏水，然后定容至500mL。

【例1-2】　用分析天平称取2.0100g Na2C2O4基准物质，Na2C2O4溶解后转移至100.0mL容量瓶中定容，试计算c（Na2C2O4）和。

解　已知m（Na2C2O4）=2.0100g，M（Na2C2O4）=134.0g·mol-1，

　　 故 　　

由于溶液的体积随温度而变，所以物质的量浓度也随温度变化而改变。为了避免温度对数据的影响，常使用不受温度影响的浓度表示方法，如：质量摩尔浓度、摩尔分数、质量分数等。

二、质量摩尔浓度

质量摩尔浓度是指每千克溶剂中所含溶质的物质的量。用符号bB表示。

　　 （1-2） 　　

式中，nB为溶质的物质的量，mol；mA为溶剂的质量，kg。所以，质量摩尔浓度的单位为mol·kg-1。由于物质的质量不受温度的影响，所以质量摩尔浓度是一个与温度无关的物理量。常用于稀溶液依数性的研究。对于较稀的水溶液来说，质量摩尔浓度近似地等于其物质的量浓度。

【例1-3】　100.0g溶剂（水）中溶有2.00g甲醇，求该溶液的质量摩尔浓度。

解　甲醇（CH3OH）的摩尔质量为32.0g·mol-1。

该溶液的质量摩尔浓度为0.625mol·kg-1。

三、摩尔分数

所谓溶液某组分的摩尔分数是该组分的物质的量占溶液中所有物质总的物质的量的分数。用x来表示，是量纲为1的量。

对于多组分系统溶液来说，某组分A的摩尔分数为：，ni为系统中物质i的物质的量。

对于双组分系统的溶液来说，若溶质的物质的量为nB，溶剂的物质的量为nA，则其摩尔分数分别为：

　　 （1-3a） 　　

　　 （1-3b） 　　

则　xA+xB=1，对于多组分系统来说有∑xi=1。

四、质量分数

混合系统中，某组分B的质量（mB）与混合物总质量（m）之比，称为组分B的质量分数。用符号wB来表示，其量纲为1。质量分数是不随温度变化而变化的。

【例1-4】　在常温下取NaCl饱和溶液10.00mL，测得其质量为12.00g，将溶液蒸干，得NaCl固体3.173g，求：（1）NaCl饱和溶液的物质的量浓度；（2）NaCl饱和溶液的质量摩尔浓度；（3）饱和溶液中NaCl和H2O的摩尔分数；（4）NaCl饱和溶液的质量分数。

解　（1）NaCl饱和溶液的物质的量浓度为：

（2）NaCl饱和溶液的质量摩尔浓度为：

（3）饱和溶液中NaCl和H2O的摩尔分数为：

n（NaCl）=3.173g/58.44g·mol-1=0.0543mol

n（H2O）=（12.00-3.173）g/18.00g·mol-1=0.4904mol

x（H2O）=1-x（NaCl）=1-0.10=0.90

（4）NaCl饱和溶液的质量分数为：

但消毒用的医用酒精的浓度为75％，是指100mL这种酒精溶液中含纯酒精75mL，实为体积分数。

在水质分析或环境保护方面，过去常用百万分浓度（ppm）和十亿分浓度（ppb）。ppm是指每千克溶液中含溶质的质量（单位：mg）；ppb是指每千克溶液中含溶质的质量（单位：μg）。