舉栗子 國標問題 物質的量(摩爾)濃度與質量的關係
這裡以國標中配置乙二胺四乙酸二鈉-氫氧化鉀溶液舉例:
6.1.3.4 乙二胺四乙酸二鈉-氫氧化鉀溶液(100 g/L):稱取10.0 g乙二胺四乙酸二鈉溶於氫氧化鉀溶液[c(KOH)=5 mol/L]中,並稀釋至100 mL
計算氫氧化鉀溶液中含有多少摩爾的氫氧化鉀
這裡的重點:氫氧化鉀溶液濃度5 mol/L,指的是物質的量(摩爾)濃度,這裡對應符號c。
物質的量濃度 c 摩每立方米,摩每升 mol/ m3, mol/L
思考公式的形式:物質的量濃度c是由摩爾數除以體積得到的。可以理解為,氫氧化鉀溶液的濃度為:每升溶液中含有5mol氫氧化鈉,而物質的量(摩爾數)用n表示,體積用V表示,
物質的量 n 摩(爾)、毫摩(爾) mol, mmol
體積 V 固體:立方米,立方厘米,立方毫米 m3, cm3, mm3 液體:升,毫升,微升 L, mL, μL
可以得到公式:
所以配置溶液第一步,需要知道n是多少。假設我們配置1L的氫氧化鉀溶液,則體積V=1L,物質的量濃度c=5 mol/L,那麼物質的量n=cV=5 mol/L×1L=5 mol。
計算需要稱量多少質量的氫氧化鉀固體
現在知道要想配置1 L氫氧化鉀溶液需要使得這1L中含有5 mol氫氧化鉀。那麼下一步,就是將mol換算成質量單位m,看看接下來我們需要稱量多少質量的氫氧化鉀固體。
質量 m 千克、克、毫克、微克等 kg, g, mg, μg
裝藥品的試劑瓶上,通常會貼有標籤,上面會寫有藥品的相對分子質量,氫氧化鉀的相對分子質量為56.11;如果標籤丟失,可以到網上查詢。相對分子質量以Mr表示。
所以,現在已知氫氧化鉀分子質量Mr=56.11,所需的物質的量n=5mol,通過這兩個條件即可計算出質量了:
相對分子質量 Mr 量綱為1
摩爾質量 M 千克每摩 kg/mol
這裡的M指的是摩爾質量,摩爾質量以g/mol為單位時在數值上等同於該物質相對原子質量或相對分子質量(這部分內容會在以後進行講解),所以在這裡M=Mr=56.11 g/mol;物質的量n=5 mol,即可計算出質量m=物質的量n*摩爾質量M=物質的量n*相對分子質量Mr=5 mol×56.11g/mol=280.55 g
整個操作過程如下:稱量280.55 g氫氧化鉀於燒杯中,用去離子水稀釋,用容量瓶定容為1000 mL,配置成5 mol/L氫氧化鉀溶液;再量取10.0 g乙二胺四乙酸二鈉於燒杯中,取剛才配置好的5 mol/L氫氧化鉀溶液,使用100 mL容量瓶定容即可。
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