百分浓度在辅助试剂的浓度表示中常用,它又分为三种,为避免混淆,一般给出配制方法,或在浓度后面标注符号,符号含义:
w——溶质的重量;W——溶液的重量;
v——溶质的体积;V——溶液的体积。
如不指明,即指重量-重量百分浓度。
注:本文“重量”是习惯称呼,均指物质的质量。
1.重量-重量百分浓度(w/W%)
是指每100克溶液中所含溶质的克数。
重量百分浓度(w/W%)=溶质重量(克)/(溶质重量(克)+溶剂重量(克))×100%
市售的酸碱常用此法表示。例如,97%H2SO4是指在100克H2SO4溶液中含有97克H2SO4,3克水。
2.重量-体积百分浓度(w/V%)
是指每100毫升溶液中所含溶质的克数。
重量-体积百分浓度(w/V%)=溶质重量(克)/溶液体积(毫升)×100%
溶剂是液体的溶液多用此法表示。例如70%乙醇,是指将70毫升乙醇用水稀释至100毫升。
摩尔为国际单位制的基本单位,摩尔是一系统的物质数量,该系统中所含的基本单元数与0.012千克碳-12的原子数目相等。基本单元应指明,可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子。据过去确定的实验工作已知12克碳-12中含有6.022×10(23次方)个12C原子。这个数目叫做阿伏加德罗常数。因此,摩尔定义又可表达为:如果一个物系中所含物质的基本单元的数目是6.022×10(23次方)个时,这个数量叫做1个摩尔。1摩尔的1/1000等于1个毫摩尔。
摩尔浓度分为质量摩尔浓度(m)和体积摩尔浓度(M)。质量摩尔浓度是指1000克溶剂中所含溶质的摩尔数,使用这种表示方法,溶液的浓度不随温度变化而改变。其单位是摩尔/千克(mol/kg)。如0.1mH2SO4溶液是指1千克水中含有0.1摩尔的H2SO4。质量摩尔浓度在分析化学中很少使用。体积摩尔浓度是指1升溶液中所含溶质的摩尔数。例如1摩尔H2SO4溶液表示1升溶液中含有1摩尔的H2SO4。也可以用每毫升溶液中所含溶质的毫摩尔数来表示。
体积摩尔浓度(M)=溶质摩尔数/溶液体积(升)=溶质毫摩尔数/溶液体积(毫升)
摩尔浓度可以表示的粒子范围广些,如原子、分子、离子等,在分析化学中用分子和离子多些,习惯上也叫做克分子浓度、克离子浓度。
前面已提到,当量浓度是指1升溶液中所含溶质的克当量数。
由于物质的当量是根据其参加的化学反应而决定的,同一物质在不同的反应中可以有不同的当量,其当量浓度也就不同。因此在写当量浓度时应注明当量与分子量的关系。如KMnO40.1000N(M/5),表示此KMnO4溶液的当量浓度是指Mn(Ⅶ)还原成Mn(Ⅱ)的反应。一般辅助试剂溶液,当用当量浓度表示时,对酸、碱来说均指反应完全时的当量。盐类当量的一般关系为:
盐的当算=盐的分子量/(盐分子中金属原子数×金属原子价)