浓度三角标准公式是化学中用于计算溶液浓度变化的核心方法,其核心公式及应用如下:
一、基础公式
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溶质守恒公式
在溶液混合或稀释过程中,溶质的质量保持不变: $$C_1V_1 = C_2V_2$$
其中,$C_1$ 和 $V_1$ 分别为混合前溶质的摩尔浓度和体积,$C_2$ 和 $V_2$ 为混合后对应参数。
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质量守恒公式
混合前后溶质质量不变: $$m_1 = m_2$$
若已知溶质摩尔质量 $M$,则 $m = nM$,可结合摩尔浓度公式推导出:
$$C_1V_1 = C_2V_2 = \frac{m}{M}$$
二、应用技巧(十字交叉法)
当两种不同浓度的溶液混合时,可用十字交叉法快速计算混合后浓度: $$ \begin{array}{c|cc} & C_1 & C_2 \ \hline C_{\text{混}} & \frac{C_1 - C_{\text{混}}}{C_1} & \frac{C_2 - C_{\text{混}}}{C_2} \ \end{array} $$
满足:
$$
\frac{C_1 - C_{\text{混}}}{C_1} = \frac{V_2}{V_1} \quad \text{和} \quad \frac{C_2 - C_{\text{混}}}{C_2} = \frac{V_1}{V_2}
$$
通过比例关系可快速确定混合比例。
三、扩展应用
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稀释计算
若将溶质浓度为 $C_1$ 的溶液稀释至浓度 $C_2$,需加入溶剂体积 $V$:
$$V = \frac{C_1V_1}{C_2} - V_1$$。 -
混合后浓度计算
对于两种液体混合(如酒精与水),若体积分别为 $V_A$ 和 $V_B$,浓度分别为 $C_A$ 和 $C_B$,混合后浓度 $C$ 为:
$$C = \frac{C_AV_A + C_BV_B}{V_A + V_B}$$。
四、注意事项
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公式仅适用于理想混合(无挥发、无热量变化等);
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实际应用中需注意单位统一(如体积单位需为升)。
通过以上公式和技巧,可灵活解决溶液混合、稀释等浓度计算问题。