1 基本概念
定义: 一定量的溶液里所含溶质的量,叫做这种溶液的浓度。
溶液的浓度是表达溶液中溶质跟溶剂相对存在量的数量标记。人们根据不同的需要和使用方便规定不同的标准,就有不同的溶液浓度。因此,同一种溶液,使用不同的标准,它的浓度就有不同的表示方法。
表示溶液的浓度有多种方法,可归纳成两大类。一类是质量浓度,表示一定质量的溶液里溶质和溶剂的相对量,如:质量分数、质量摩尔浓度、ppm浓度等。另一类是体积浓度,表示一定量体积溶液中所含溶质的量,如:物质的量浓度、体积比浓度、克/升浓度等。质量浓度的值不因温度变化而变化,而体积浓度的值随温度的变化而相应变化。
有些浓度的表示方法已被淘汰,如:当量浓度已废弃不用,克分子浓度已被物质的量浓度代替。还有些浓度正在被新的法定计量单位代替,如:质量百分比浓度和ppm浓度将被质量分数替代。
2 体积百分比浓度
定义:用溶质(液态)的体积占全部溶液体积的百分比来表示的浓度,叫做体积百分比浓度。
2.1 例子说明
(1) 体积百分比浓度是60%的乙醇溶液,表示100ml溶液里含有乙醇60ml,也可以说将60ml乙醇溶于水配成100ml乙醇溶液。
(2) 乙醇的体积百分比浓度是商业上表示酒类浓度的方法。白酒、黄酒、葡萄酒等酒类的"度"(以º表示),就是指酒精的体积百分比浓度。例如:60%(V/V)的酒写成60º。
(3) 体积百分比浓度属非法定单位,将被法定计量单位体积分数(φ)代替。物质B的体积分数φB是物质B的体积跟混合物的体积比。例如,把60ml酒精溶于水,配成100ml酒精溶液,该溶液的体积分数是0.60或60×10-2。
[体积比浓度]
用两种液体配制溶液时,为了操作方便,有时用两种液体的体积比表示浓度,叫做体积比浓度。例如,配制1 :4的硫酸溶液,就是指1体积硫酸(一般指98%,密度是1.84g/cm3的H2SO4)跟4体积的水配成的溶液。体积比浓度只在对浓度要求不太精确时使用。
体积比浓度属于非法定单位,将被法定计量单位体积分数( )代替。
3 质量摩尔浓度
溶质B的质量摩尔浓度(mB)用溶液中溶质B的物质的量除以溶剂的质量来表示。它在SI(国际单位制)单位中表示为摩尔每千克(mol/kg)。
质量摩尔浓度常用来研究难挥发的非电解质稀溶液的性质,如:蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压。
4 克每升浓度
用1L溶液里所含溶质的克数来表示的溶液浓度,叫做克每升浓度(g/L)。例如,在1L氯化钠溶液中含有氯化钠150g,氯化钠溶液的克/升浓度就是150g/L。克/升浓度常用于电镀工业中配制电镀液。
5 ppm浓度
用溶质质量占全部溶液质量的百万分比来表示的浓度,叫做ppm浓度。ppm浓度即百万分比浓度(10-6)。
ppm是由英文名称(part per million)中各第一个字母组成的。有些溶液极稀,用百分比浓度表示既不方便,又容易发生错误。例如,某溶液的浓度是0.0005%,改用ppm表示就是5ppm。换算方法是:
$$ 0.0005 \% × 1,000,000 = \frac{0.0005}{100} × 1,000,000 = 5ppm $$
6 波美度
波美度(ºBe)是表示溶液浓度的一种方法。把波美比重计浸入所测溶液中,得到的度数叫波美度。
波美度以法国化学家波美(Antoine Baume)命名。波美是药房学徒出身,曾任巴黎药学院教授。他创制了液体比重计:—波美比重计。
波美比重计有两种:一种叫重表,用于测量比水重的液体;另一种叫轻表,用于测量比水轻的液体。当测得波美度后,从相应化学手册的对照表中可以方便地查出溶液的质量百分比浓度。例如,在15℃测得浓硫酸的波美度是66ºBe,查表可知硫酸的质量百分比浓度是98%。
波美度数值较大,读数方便,所以在生产上常用波美度表示溶液的浓度(一定浓度的溶液都有一定的密度或比重)。
7 百分比浓度
百分比浓度分三种:
(1) 质量-质量百分比浓度:是指每100克溶液中所含溶质的克数。
(2) 质量-体积百分比浓度:是指每100毫升溶液中所含溶质的克数。
(3) 体积-体积百分比浓度(液体):是指每100毫升溶液中所含溶质的毫升数。
市售的酸碱一般是用质量-质量百分比浓度来表示。
一般指质量百分比浓度,如体积一般标明(V/V)
下面是药典的规定:
百分比用"%"符号表示,系指重量的比例,但溶液的百分比,除另有规定外,系指溶液100ml中含有溶质若干克;
乙醇的百分比,系指在20℃时容量的比例。此外,根据需要可采用下列符号:
% (g/g),表示溶液100g中含有溶质若干克;
% (ml/ml),表示溶液100ml中含有溶质若干毫升;
% (ml/g),表示溶液100g中含有溶质若干毫升;
% (g/ml),表示溶液100ml中含有溶质若干克。
溶质是固体的百分浓度一般是重量体积百分浓度;溶质是液体的百分浓度一般是体积百分比。但对浓酸(如盐酸、硫酸、磷酸)是例外,试剂瓶上标的浓酸浓度是重量百分比,这些浓酸均有百分含量(因不是纯物质),不是百分百浓度的。
一般是固体试剂,应当是质量浓度,液体的多是体积浓度。
氨水的也是质量分数,氨气在水中有很大的溶解度,可溶于水,37%是指NH3占整个溶液的质量百分数。
溶液组成的表示法
(1) 物质的量浓度(c,简称为浓度)。如c(NaOH)=0.1mol/L,但在行文中为了简明写作"0.1mol/L NaOH溶液",此时的"NaOH"表示物质的量浓度的"基本单元"。
(2) 物质的质量浓度(ρB)。其单位为:g/L,mg/L,g/mL,mg/mL,μg/mL。
(3) 质量分数(ω)(m/m)。其单位为%。市售的浓硫酸浓度(98%)、盐酸浓度(36~38%)等都是质量分数。
(4) 体积分数(φ)(V/V)。其单位为%,溶质为液体且其含量较小时以此形式表示。
(5) (1+1)、(1+3)等系指任何一种液体溶质的体积(前项)与水的体积(后项)相加,或表示两种溶剂以此体积比例相混合而成混合溶剂。
"质量-体积百分比浓度"现在不能用,应换算为物质的质量浓度(ρB)。如淀粉溶液(5%),应改成淀粉溶液(50g/L)。






