第一节　溶液的浓度

一、常用溶液浓度的表示方法

溶液浓度的表示方法很多，最常用的有下列几种。

（一）质量摩尔浓度

质量摩尔浓度（molality）：设溶液中各物质为A、B、C…，通常视量较多的A为溶剂，若溶质B的量以mol表示，则【溶质B的物质的量nB（mol）与溶剂的质量mA（kg）之比，称为溶质B的质量摩尔浓度，用符号bB表示】。

质量摩尔浓度的SI单位为mol·kg-1。

若溶质仅有一种，则溶质的浓度可称为溶液的浓度。若溶质有几种，则溶液的浓度为几种溶质的浓度之和。

【例1-1】　32.2g芒硝（Na2SO4·10H2O）溶于150g水中，求溶液的质量摩尔浓度。

解：Na2SO4·10H2O的摩尔质量为322g·mol-1。

Na2SO4的摩尔质量为142g·mol-1。

溶质的质量：

溶质的物质的量：

溶剂的质量：mA=150g+（32.2g-14.2g）=168g

质量摩尔浓度：

（二）物质的量浓度

物质的量浓度（amount of substance concentration），简称浓度，其定义为【溶质B的物质的量nB（mol）与溶液的体积V之比，用符号cB表示】。

物质的量浓度的SI单位为mol·m-3。由于立方米的单位太大，化学计算中常用单位为mol·L-1或mol·dm-3。

在很稀的水溶液中，可近似认为物质的量浓度cB与质量摩尔浓度bB相等，这是因为在很稀的溶液中，溶质的质量可以忽略不计，水的密度可视为1kg·L-1，则水的体积与水的质量相等。

广义地说，气体混合物也可视为气体溶液，其物质的量浓度的定义与液态溶液的一致，体积为气体的体积。

【例1-2】　将12.6g草酸晶体（H2C2O4·2 H2O）溶于水中，使之成为体积为200mL的溶液，求溶液的物质的量浓度。

解：H2C2O4·2 H2O的摩尔质量为126g·mol-1。

H2C2O4的摩尔质量为90.0g·mol-1。

溶质的质量：

溶质的物质的量：

物质的量浓度：

（三）摩尔分数

摩尔分数（mole fraction）：【混合物中物质B的物质的量nB（mol）与混合物的总量n总之比，用符号xB表示】。即

摩尔分数的SI单位为1。

显然，溶液中各组分摩尔分数之和等于1，即

这是因为

【例1-3】　将10gNaOH溶解在90g水中配成溶液，求该溶液中NaOH和水的摩尔分数各为多少？

解：

二、其他浓度的表示方法（自学）

溶液的浓度还可用质量分数、体积分数、质量浓度表示。

（一）质量分数

质量分数（mass fraction）：【溶质B的质量mB与溶液的质量m之比，称为溶质B的质量分数，用符号ωB表示】。即

质量分数若用百分数表示，就是原来使用的质量百分比浓度。

（二）体积分数

体积分数（volume fraction）：【在与混合气体相同温度和压强的条件下，混合气体中组分B占有的体积VB与混合气体各组分占有的体积之和V总之比，叫作组分B的体积分数，用符号φB表示】。即

体积分数、质量分数和摩尔分数一样，SI单位均为1。在医药上，如果溶质和溶液都是液体，其浓度一般用体积分数表示。消毒用酒精的体积分数为0.75。

（三）质量浓度

溶质B的质量浓度（mass concentration）定义为：【溶质B的质量mB与混合物的体积V之比，以ρB表示】。即

质量浓度的SI制单位为kg·m-3，常用单位为g·L-1或g·mL-1。

三、各浓度之间的换算（自学）

综上所述，浓度的表示方法可分为二大类：一类是用溶剂与溶质的相对量（质量或物质的量）表示，如ωB、xB、bB。此类浓度表示方法的优点是浓度数值不受温度影响，缺点是用天平或台秤称量液体很不方便。另一类是用一定体积溶液中所含溶质的量（或溶质的体积）表示，如cB、φB、ρB。这类浓度表示方法的缺点是溶液密度与温度变化有关，浓度数值随温度略有变化。实际工作中，根据不同的需要，采取不同的浓度表示方法，它们之间都可相互换算。现举例说明如下：

【例1-4】　在100mL水中，溶解17.1g蔗糖（C12H22O11），溶液的密度为1.06g·mL-1，求蔗糖的物质的量浓度、物质的摩尔分数各是多少？

解：蔗糖的摩尔质量为342g·mol-1。

【例1-5】　物质的量浓度为1.83mol·L-1的NaCl溶液，其密度为1.07g·mL-1（283K），求：①质量摩尔浓度；②质量分数；③NaCl和水的摩尔分数。

解：NaCl的摩尔质量为58.5g·mol-1。

①先求1.00L NaCl溶液中溶剂水的质量：

质量摩尔浓度：

②质量分数：

③NaCl和水的摩尔分数：