摩尔浓度与质量摩尔浓度区别

什么是摩尔浓度？

溶解在 1 升溶液（溶质和溶剂的总和）中的物质或溶质的精确摩尔数称为其摩尔浓度。因此，摩尔浓度计算公式如下：

摩尔浓度 (M) = 溶质摩尔数 / 溶液体积（升）

摩尔浓度也称为摩尔浓度。因此，摩尔浓度测量基于液体量，即物质溶解在其中。重要的是要理解体积是以升为单位的，所以如果你的体积，例如，以毫升为单位，你可能需要先进行转换。

将一定量的溶质加入容量瓶中，以制备摩尔浓度，然后用水加至 1 升。

例如，糖可以浓缩到特定的摩尔比。在加水直至达到 1 升之前，糖的重量必须转换为摩尔。

为了确定摩尔浓度，你需要溶质的分子量，但在大多数情况下，溶质会以重量给出。因此，你必须先将克转换为摩尔。这可以通过使用元素周期表来确定溶质的摩尔质量来完成。摩尔浓度公式可以修改以求解体积和摩尔。

温度和压力的变化会影响体积。例如，随着温度升高，体积也会升高。这意味着在有温度变化的地方，准确性会有疑问。

如果温度足够低，液体可能会收缩，这将导致溶液体积减小，但摩尔数相同。

然而，足够高的温度可能会导致液体膨胀，这将导致溶液量增加，即使摩尔数仍然相同。这将导致摩尔浓度降低。化学品稀释后，可以使用摩尔浓度来确定其浓度。当不需要精确度时，可以使用摩尔浓度。但是，由于它是体积测量，它会受到温度变化的影响。因此，在某些情况下，使用它是不合适的。

在某些情况下，摩尔浓度和质量摩尔浓度可能相同；例如，1 千克水重 1 升。

什么是质量摩尔浓度？

存在于 1 千克溶剂中的物质或溶质的摩尔数称为质量摩尔浓度。

要确定质量摩尔浓度，请使用以下方程：

m = 溶质摩尔数 / 溶剂质量（千克）

质量摩尔浓度和质量摩尔浓度这两个术语可以互换使用。

称量一定量的糖是制备质量摩尔浓度的一种方法。然后必须使用糖的分子质量将其转换为摩尔数。之后，向烧杯中加水直到重量达到 1 千克，然后再次称量烧杯。

然后加入烧杯中的水，随后溶解糖。

由于质量摩尔浓度由质量而非体积确定，因此它比摩尔浓度具有优势，因为它不受温度和压力变化的影响。由于溶剂的质量不像物质的体积那样受到温度的影响，因此质量摩尔浓度而不是摩尔浓度提供了更精确的浓度估算方法。鉴于 1 升水重 1 千克，水的同时摩尔浓度和质量摩尔浓度可能相同。但是，这不适用于所有液体。

这意味着在考虑依数性时，必须使用质量摩尔浓度。

质量摩尔浓度更精确，并提供更高的浓度精度，但制备时间更长，因为必须将溶质添加到溶剂的重量中。如果使用液体溶剂，则必须称量它们。

在此过程中，可以使用称量装置和分析天平来称量溶剂。

摩尔浓度和质量摩尔浓度之间的区别

例题

第 1 题。写出摩尔浓度和质量摩尔浓度之间的关系。

答案

溶液的摩尔浓度是每升溶液中所有溶质摩尔数之和。它取决于一些变量，包括体积、温度和压力。用 M 表示。它也被称为摩尔浓度。

溶液的质量摩尔浓度是根据每千克溶剂的溶质摩尔数确定的。它基于溶剂的质量。用 M 表示。它也被称为质量摩尔浓度。

摩尔浓度和质量摩尔浓度之间的关系由以下公式给出：

m = (1000 M)/ [1000d - (M X Mb)]

M= (m x 1000 x d)/ 1000+ (m x Mb)

其中，m = 质量摩尔浓度，M = 摩尔浓度，d = 溶剂密度。

溶液的分子质量用 Mb 表示。

第 2 题。如果溶液的质量摩尔浓度为 1.45 mol/kg，溶剂密度为 0.15 kg/m3，则确定其摩尔浓度。

答案

质量摩尔浓度 m 的值为 1.45 mol/kg，

假设溶液质量为 1 千克，

D = 0.15 kg/m3

M= (m x 1000 x d)/ 1000+ (m x Mb)

M= (1.45 X 1000 X 0.15)/ 1000+ 1.45 X 1

M= 0.2175 mol/L

因此，该溶液的摩尔浓度为 0.2175 mol/L。

第 3 题：当 180 克尿素溶解在 1200 克水中时，制备了密度为 1.25 克/毫升的溶液。确定溶液的摩尔浓度。（尿素的分子量为 60 克/摩尔。）

答案

为此，尿素的分子质量为 60 克/摩尔。

已知尿素的重量 = 180 克

尿素摩尔数 = 180/60 = 3 摩尔

溶液的体积等于其质量乘以其密度。

溶液的质量为 1200+180 克，即 1380 克。

体积 = 1104 毫升 = 1.104 升（1380 克/1.25 克/毫升）

尿素摩尔浓度的公式是 M = 摩尔数/体积（升）

M = 3 /1.104 = 2.72 mol/L。

该溶液的摩尔浓度为 2.72 mol/L。

第 4 题。将 120 克尿素溶解在 1000 克水中，制备了密度为 1.12 克/毫升的溶液。溶液的摩尔浓度是多少？

答案

已知尿素的重量为 120 克，水为 1000 克，密度为 1.12 克/毫升。

已知密度等于质量/密度

质量 / 密度 = 体积

= (120+1000)/ 1.12

= 1120/1.12

= 1000 毫升

= 1 升。

摩尔浓度 = 溶质摩尔数/体积（升）

重量/分子量 = 摩尔数

= 120/60 摩尔数 = 2 摩尔

摩尔浓度 = 2/1

= 2 M

第 5 题。确定第 4 题中密度为 1.0745 g/cm3 的 15.00 M HCl 溶液的质量摩尔浓度。

答案

1) 假设手头有 1000 毫升溶液。这 1 升 15 摩尔溶液含有

(1.000 L) x (15.00 mol/L) = 15.00 摩尔 HCl

15.00 摩尔乘以 36.4609 克/摩尔得到 546.9135 克 HCl。

2) 使用密度（1.0745 g/cm3）和溶液体积（1000ml）计算溶剂质量

1074.5 克溶液 - 546.9135 克 HCl = 527.5865 克 或 0.5275865 千克。

3) 确定质量摩尔浓度

15.00 mol/0.5275865 kg = 28.43 m。

几点注意事项

• "摩尔浓度"和"质量摩尔浓度"用于描述溶液的组成和浓度。
• "溶质"是指在溶液中含量很少的物质。"溶剂"是溶液中占主导地位的物质。
• 溶质和溶质的混合物称为溶液。
• 摩尔浓度是溶液中溶质摩尔数每升的测量值。用 M 表示。
• 质量摩尔浓度定义为每千克溶剂的溶质摩尔数。用 m 表示。
• 摩尔浓度与质量摩尔浓度之间的关系公式为 M = 1000 d / [ 1000/ m + M1]。
• 浓度，以摩尔浓度和质量摩尔浓度表示，用于研究溶液相对于温度和蒸气压变化时的性质。