溶液浓度计算公式

溶液浓度计算公式

-uln2003

如何计算溶液浓度

在化学定义中，“溶液”是两种物质的均匀混合体，这两种物质分别是溶剂以及溶化在其中的溶质。“浓度”是表⽰有多少溶

质溶解在溶剂中的⼀种测量结果。计算溶液的浓度在很多⽅⾯都有应⽤，其中涉及的化学原理在很多应⽤上都是相似

的，不管你是测量洗澡⽔的含氯量，或是分析⾎液样本。本指南将教给你溶液化学的基本原理的⼀⼩部分，然后帮助你

掌握它的基本实际应⽤之⼀-⽔族箱维护。

步骤

⽅法1

学习浓度基本知识

1学习如何写浓度的表⽰。溶液浓度可以简单表⽰为溶质的量除以溶化在其中的溶剂的量。然⽽，由于对给定的⼀种物

质的“数量”有不同的表⽰⽅式，因此浓度的书写表⽰⽅法也就不⽌⼀种。下⾯是⼀些最常见的：“克每升（g/L）”，⼤量

的以克为重量单位的溶质溶解在某⼀给定容积的溶液中（这不⼀定正好跟溶剂的体积⼀样），通常⽤于固体溶质溶解于

液体溶剂中构成的溶液。“摩尔浓度（M）”，溶质的摩尔数除以溶液的体积。常⽤于化学。“百万分之⼀（ppm.）”，在

⼀百万份溶液中溶质所占的份数（通常⽤克表⽰），乘以106。通常⽤于⾮常稀释的⽔溶液（⽔的质量是很容易找到，

因为1公升⽔=1000克）。“百分⽐”。在⼀百份溶液中溶质所占的份数（通常⽤克表⽰），溶液浓度的结果⽤百分

⽐%表⽰。

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2知道你需要找到的浓度的数据。除了摩尔浓度（见下⽂）以外，为得到上述浓度的通⽤表达式，需要你知道溶质的质

量或⽣成的溶液的容积。许多化学问题要求你找到溶液浓度，但并不直接给你这些数据。如果没有这些直接数据，你得

要将你所得到的数据转换成你需要知道的数据。“⽰例：”，假设我们需要知道将1/2茶匙的餐桌盐溶解在2升⽔中所形成

的溶液的浓度（⽤克/升来表⽰）。我们已经知道1茶匙的盐⼤约重6克。那么在这个⽰例中数据转换⽐较简单：1/2茶匙

盐x6克/茶匙盐=3克盐。3克盐除以2公升⽔=1.5g/L

3学习如何计算摩尔浓度。计算摩尔浓度需要你知道溶质的摩尔数，如果你知道溶质的质量和化学表达式，摩尔数可以

很容易得出。每个化学元素都有已知的“摩尔质量”（MM）-对于⼀摩尔该化学元素的特定的数量。这些摩尔数显⽰在元

素周期表中（⼀般在每个元素的化学符号和名称的下⾯）。只需将溶质的组成元素的摩尔质量相加起来，就能得到溶质

的摩尔质量。然后将已知的溶质质量乘以（1/溶质的摩尔质量MM），就能得到溶质的摩尔数。“⽰例：”，让我们找到

上述盐溶液的摩尔浓度。也就是，我们在2升⽔中溶解了3克的盐（NaCl）。⾸先，在元素周期表上找到Na和Cl的摩尔

质量。Na=约23g/mol；Cl=约35.5g/mol。因此，氯化钠的摩尔质量MM=23+35.5=58.5g/mol3克的NaClx（1

molNaCl/58.5gNaCl)=0.051摩尔氯化钠0.051摩尔氯化钠/2升⽔=0.026M氯化钠

4练习基本浓度问题。上述是所有你需要知道的计算最简单条件下的浓度的知识。如果你知道溶液的质量或是容积，以

及添加的溶质的质量，或从问题提供的信息中能够导出这些数据，那么你应该能够轻松计算溶液的浓度。让我们来做⼀

些基本浓度问题的练习，熟练你学到的技能。请参阅下⾯的⽰例问题：将1.5克氯化钠NaCl加⼊⽔中制成400mL溶液，

这个溶液的NaCL摩尔浓度是多少？将0.001克铅（Pb）加⼊150升⽔中，该溶液以ppm表⽰的浓度是多少？（请记

住，1L⽔=1000克），在这种情况下，因为溶质的加⼊，溶液的体积只会发⽣极少量的改变，所以可以⽤溶剂的体积

作为溶液的容积。将1/2摩尔的KCl加⼊到⽔中制成0.1L的溶液，计算其溶液的浓度，以克每升单位表⽰。在这⼀问题，

你需要倒推，使⽤氯化钾的摩尔质量计算出氯化钾溶质的克数。

⽅法2

进⾏滴定

1了解什么时候滴定是适当的。滴定是化学家⽤于计算溶液中溶质的量的技术。要执⾏滴定法，需要创建⼀种你的溶液

中的溶质与另⼀种反应物（通常也溶化在这种溶液中）之间的化学反应。因为你知道第⼆次反应物的精确量，也知道它

与溶液中溶质反应的化学公式，可以通过测量需要添加多少的反应物才能与溶质完成反应，计算得出溶液中溶质的量。

因此，当你不知道溶液中初始添加了多少溶质时，滴定是⾮常有⽤的计算溶液浓度的⼿段。如果你已经知道溶液中有多

少溶质，则不需要滴定-只是测量溶液的体积，然后⽤第⼀部分教的计算⽅法就可以计算溶液浓度了。

2设置你的滴定设备。准确滴定要求⼲净、准确、专业级的化学设备。⽤带台架的校准滴定管和下⾯的錐形烧瓶或烧杯

设置⼀个滴定区。滴定管的尖端应在烧杯或烧瓶的颈内，不接触任何内壁部分。确保所有设备已经过清洗，⽤去离⼦⽔

冲洗，并且⼲燥。

3填充你的烧瓶和滴管。取⼀少部分未知浓度的溶液，精确测量其容积。溶质溶解时，它会均匀扩散在整个溶液中，所

以这⼀⼩部分的样本的浓度与原始采样溶液的浓度相同。滴管中吸⼊已知浓度的将与未知浓度溶液反应的溶液。记录吸

⼊滴管中的溶液的确切容积-你将会减去滴管中剩余的容积量，以计算得出滴⾛到反应溶液中的容积量。注意：如果滴

管中的溶液与烧瓶中未知浓度的溶质的反应没有显⽰任何反应的迹象，你需要向烧瓶中添加⼀种指⽰剂。在化学中，指

⽰剂是显⽰溶液中反应达到其等价点或结束点时发⽣颜⾊改变的化学品。指⽰剂通常⽤于涉及酸碱反应和氧化还原反应

的滴定，⽽且指⽰剂可以有很多种。咨询化学教材或联机指南来找到适合你的反应的指⽰剂。

4开始滴定。滴定是将溶液逐渐从滴管添加到烧瓶溶液中的过程。使⽤磁性搅拌器或⼀根玻璃棒轻轻搅合溶液，促进其

化学反应。如果你的溶液的反应明显，应该能够看到反应的迹象-颜⾊更改、泡沫、⽣成产物等等。如果你使⽤⼀个指

⽰剂，从滴管中每⼀滴溶液滴⼊烧瓶时，都要观察其颜⾊。如果你的反应会导致ph值或电位的更改，可以向烧瓶中插

⼊pH值读数计或是电位器，以监测反应进展情况。为得到更精确滴定，按上述⽅法监测ph值或电位，在添加了少量

的滴定后，记录读数。做出添加的滴定量和溶液ph值或电位读数相对应的图形。在反应等值点图形曲线的斜率会发⽣

急剧的改变。

5滴定过程要慢。随着反应接近其终点，放慢滴定，⼀点⼀点地滴。如果你使⽤⼀个指⽰剂，你可能会注意到它颜⾊闪

烁的时间在延长。这个时候滴定要尽可能慢，直⾄你到达导致反应到达其终点的那⼀滴。对于指⽰剂，你要观察最早导

致持久性⾊彩变化的那⼀滴。

6*记录滴管中剩余的溶液的容积。从减去这从您的初始滴管卷，您可以找到你使⽤的滴定精确量。

7计算溶液中溶质的量。利⽤你的滴定液和溶液反应的化学⽅程式，来找出烧瓶或烧杯中溶质的摩尔数。⼀旦你找出了

溶质的摩尔数，可以简单地除以该烧瓶或烧杯中溶液的容积，以得出该溶液的摩尔浓度；或将摩尔数转换为克数，除以

该烧瓶或烧杯中溶液的容积，得出以克每升为单位的浓度。这需要对化学计量学有⼀个基本的了解。例如，我们⽤25

毫升的0.5MNaOH滴定HCl和⽔的溶液到其平衡点。HCl溶液在滴定前有60mL的容积。在我们的溶液中有多少摩尔

的HCl呢？让我们先看看NaOH和HCl的化学⽅应式：“NaOH+HCl>H2O+NaCl”在此情况下，⼀分⼦NaOH与

⼀分⼦的HCl反应⽣成产物（⽔和氯化钠）。所以，由于你添加刚刚好的氢氧化钠来中和所有的HCl，在反应中消耗的

氢氧化钠的摩尔数应该等于烧瓶中HCl的摩尔数。所以，让我们来找出氢氧化钠的摩尔数。25mLNaOH=0.025L

NaOHx(0.5molesNaOH/1L)=0.0125摩尔NaOH。因为我们从该化学反应式中得出消耗的NaOH的摩尔数=溶液中

HCl的摩尔数，我们现在知道溶液中有0.0125摩尔的HCl。

8计算溶液浓度。现在，你已经知道溶液中溶质的量，很容易得出溶液的摩尔浓度。只需简单地将溶液中溶质的摩尔数

除以该样品溶液的容积（不是你从很⼤的溶液中取⾛样品的那个容积），得到的浓度也就是那个很⼤容积溶液的浓度！

要找到上述样例中的摩尔浓度，只需⽤HCl的摩尔数除以烧瓶中溶液的容积。0.0125molesHClx(1/.060L)=0.208M

HCl。要将摩尔浓度转换为g/L、ppm，或百分⽐浓度，你需要将溶质的摩尔数转换为重量单位（使⽤溶质化合物的摩

尔质量）。对于ppm和百分⽐浓度，你还需要将溶液的容积转换为重量单位（使⽤换算系数例如密度，或者简单地称

重），然后分别将结果乘以106或是102。

⽅法3

计算出⽔族箱的盐度

1获得你的⽔族箱的液体样本。仔细记录样本的容积。如果可能的话，⽤国标单位例如mL来标记容积-这样很容易转

换为单位升。如果⽆法办到-⽐如你⼿头只有厨房⽤的量杯，那么也很容易在⽹上查找到将英制单位转为国标单位的⽅

法。在此⽰例中，我们将测试⽔族箱中⽔的盐度。盐度只是表明⽔中盐（NaCl）的浓度的⼀个表⽰名词。为完成我们

的⽬标，让我们先取⼀点⽐如3mL的⽔族箱中⽔的样本，假定我们想得到以g/L为单位表⽰的浓度。

2滴定样本。选择⼀种滴定剂，可以与你的样本溶液发⽣看得见的化学反应。在这种情况下，我们将使⽤⼀种0.25M

AgNO3的溶液，这种化合物与NaCl反应将产⽣不溶性氯盐，反应⽅程式为：AgNO3+NaCl>NaNO3+AgCl。这种盐

（AgCl）是⼀种可以看到的絮状的⽩⾊产物，浮在⽔⾯上，可以从溶液中筛选出来。从⼀根滴管或⼀个⼩注射器向⽔

族箱⽔样品中滴定硝酸银，直⾄溶液“停⽌”变得浑浊。对于这么少的样本，⼀定要仔细观察每⼀滴的反应和准确确定到

底滴⼊了多少硝酸银。