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当量浓度与摩尔浓度

Mole摩尔,克分子,克原子, 指物质一个质量"单位"而言。如硫酸的克分子量是98克,于是 196克硫酸可称为2个"摩尔"的硫酸。又如碳的克原子量为12克,则36克碳可称为3"摩尔"的碳。至于"摩尔浓度"则是指 1公升水溶液中所含质的摩尔数,例如1摩尔浓度的硫酸,即为每公升酸液中含有98克的纯硫酸。
当量浓度——表示1升溶液中含有溶质的克当量数
当量浓度(N) 溶液的浓度用1升溶液中所含溶质的克当量数来表示的叫当量浓度,用符号N表示。(英文:normality)
Normal Concentration(Strength)标准浓度,当量浓度是水溶液浓度的一表示法,以N为符号,为化学领域所常用。物质的克分子量或克原子量,除以其价数可得到克当量。例如硫酸之克分子量是 98克,根价为2价,故其克当量为49克。铜的克原子量为 63.54克,价数为2价,故其克当量为 31.77克。凡 1公升水溶液中含有49克纯硫酸者,称为1N浓度的硫酸 (就2价的硫酸而言,其摩尔浓度即为当量浓度的2倍,即 1M=2N,故1N硫酸也就等于 0.5M的硫酸)。又1公升的水溶液中若含有 31.77克的铜离子时,则其当量浓度也是 1N。
根据GB/T 601-2002 《化学试剂 标准滴定溶液的制备》, 本标准中标准滴定溶液的浓度以摩尔每升(mol/L)表示。例如:氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=1moI/L]。 前版本中标准滴定溶液的浓度单位采用摩尔浓度(mol/L)与当量浓度(N)或克分子浓度(M)对比的形式。新版标准取消了当量浓度(N)和克分子浓度(M)的表示方法,即标准滴定溶液的浓度单位以后不允许使用“当量浓度(N)”和“克分子浓度(M)”的表示方法。
溶液的浓度用1升溶液中所含溶质的克当量数来表示的叫当量浓度,用符号N表示。
当量浓度=摩尔浓度*溶质的分子当量
溶液中某溶质B的物质的量除以溶剂的质量,称为该溶质的质量摩尔浓度。单位为mol/kg,符号为mB。
mB=nB/W
式中W为该溶剂的质量,以千克(kg)作单位;nB是溶质B的物质的量,以摩尔作单位。
质量摩尔浓度与物质的量浓度相比,前者不随温度变化,在要求精确浓度时,必须用质量摩尔浓度表示。
对于一般稀溶液来说,其密度近似等于谁的密度,可以近似认为c(mol/L)=m(mol/kg),这种近似常用于计算中。
什么是当量浓度(1N NaOH)与摩尔浓度(1M NaOH)
(1).当量浓度与摩尔浓度
(1.1). 酸碱中和反应时的当量
酸的当量是它能给出一摩尔质子所相对的量。如一摩尔硫酸最多能给出两摩尔质子,因此它的当量是98/2=49。而氢氧化钠只能同一摩尔质子化合,所以它的当量是40/1=40。如果都以克来计,则分别是49克(硫酸的克当量)和40克(氢氧化钠的克当量)。
应当注意的是,上面

所列出的酸或碱的克当量是指该化合物反应完全时的当量,如果一个化合物仅部分参加反应,那么它的当量应该根据具体反应来计算。


(1.2).酸液与碱液的当量浓度
在一升溶液中所含溶质的克当量数就是该溶液的当量浓度。例如一升氢氧化钠溶液中含40克氢氧化钠,它便是1当量浓度,常写为1N。一升硫酸溶液含98克硫酸,则它的当量浓度是2N。


(1.3).氧化剂与还原剂在氧化还原反应中的当量
根据氧化与还原反应过程中的电子得失数来确定的。计算通式是:
氧化剂当量
= 氧化剂分子量(或式量)/氧化剂在反应中得到的电子数 。
还原剂当量
= 还原剂分子量(或式量)/还原剂在反应中失去的电子数 。
可见,在不同的化学反应中,同一个化合物的氧化还原当量也可以不同。例如:高锰酸钾在酸性溶液中可被还原为Mn++ ,它的当量是31.6。而在碱性溶液中,可被还原为MnO2,因此它的当量为52.6。


(1.4).体积摩尔浓度(通常称为摩尔浓度)
在一升溶液中所含溶质的摩尔数称为该溶液的“体积摩尔浓度”,用“mol/L”表示。
例如:

一升硫酸溶液含有98克硫酸,则其摩尔浓度是1mol/L ,但其当量浓度应该为2N 。


同理,一升氢氧化钠溶液,溶质质量为40克,其摩尔浓度为1mol/L ,其当量浓度是1N 。




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