浓度公式 $c = \frac{n}{V}$ 是化学中用于表示溶质含量的核心公式,其具体解析如下:
一、公式含义
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$c$ :表示物质的量浓度(单位:mol/L),反映单位体积溶液中所含溶质的摩尔数;
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$n$ :表示溶质的物质的量(单位:mol),可通过溶质质量($m$)除以摩尔质量($M$)计算,即 $n = \frac{m}{M}$;
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$V$ :表示溶液的体积(单位:L)。
二、公式推导与变形
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基本公式
$c = \frac{n}{V}$(摩尔浓度定义式);
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变形公式
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由 $n = \frac{m}{M}$ 推导:
$$c = \frac{m}{MV}$$ -
由 $\rho = \frac{m}{V}$ 推导:
$$c = \frac{\rho V}{M}$$ -
实际应用中常用:
$$c = \frac{1000 \rho \omega}{M}$$其中 $\omega$ 为质量分数。
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三、应用场景
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摩尔浓度计算
已知溶质质量和摩尔质量时,直接代入公式计算;
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浓度转换
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同温同压下,体积比等于物质的量比:$\frac{V_1}{V_2} = \frac{n_1}{n_2}$;
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质量浓度与摩尔浓度的转换:$c = \frac{\rho \omega}{M}$。
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四、注意事项
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公式仅适用于理想溶液,实际中需考虑浓度对体积的影响(如气体溶质需使用理想气体状态方程);
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摩尔质量单位需保持一致,通常以 g/mol 表示。
通过以上解析,可灵活运用该公式解决各类浓度计算问题。