ρ=Gi/V
质量与浓度的关系可通过以下公式和概念进行解释:
一、质量浓度的定义与公式
质量浓度(ρ)表示单位体积混合物中某组分的质量,计算公式为: $$ \rho = \frac{G_i}{V} $$
其中:
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$G_i$ 为组分 $i$ 的质量(单位:kg或g)
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$V$ 为混合物的体积(单位:m³或L)
示例 :某溶液中溶质质量为50g,体积为0.5L,则质量浓度为: $$ \rho = \frac{50, \text{g}}{0.5, \text{L}} = 100, \text{g/L} $$
二、质量浓度与浓度的转换关系
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质量浓度与质量百分数的转换
若已知质量百分数(w),则质量浓度(ρ)的计算公式为: $$ \rho = \frac{w \times \rho_{\text{solvent}}}{100} $$
其中 $\rho_{\text{solvent}}$ 为溶剂的密度(单位:g/cm³或kg/m³)。
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质量浓度与物质的量浓度的转换
物质的量浓度(c)与质量浓度(ρ)的关系为: $$ c = \frac{\rho \times M}{1000 \times d} $$
其中:
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$M$ 为溶质的摩尔质量(单位:g/mol)
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$d$ 为溶质的密度(单位:g/cm³)。
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三、应用示例
假设有20%浓度的盐水,密度为1.02g/cm³,摩尔质量为58.44g/mol:
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质量浓度: $$ \rho = 0.20 \times \frac{1020, \text{g/L}}{100} = 2.04, \text{g/L} $$
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物质的量浓度: $$ c = \frac{2.04, \text{g/L} \times 58.44, \text{g/mol}}{1000 \times 1.02, \text{g/cm³}} \approx 0.116, \text{mol/L} $$
四、注意事项
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质量浓度与物质的量浓度是不同概念,需根据具体问题选择合适公式。
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溶液密度会影响质量浓度的计算,需准确测量或查表。
通过以上公式和关系,可灵活解决涉及质量与浓度转换及计算的问题。