第一章 溶液的浓度及稀溶液的依数性综述Word下载.docx
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1023个碳原子，此量值称为阿伏加德罗常数，用NA符号表示，即NA=6.02×
1023/mol。
实际上，“摩尔”与“打”相似，1打即为12的整体，而1摩尔表示6.02×
1023的整体。
物质的量就是以阿伏加德罗常数作为标准来计量微观粒子的物理量。
1mol任何物质都含有6.02×
1023个基本单元。
1molH2含有6.02×
1023个氢分子；
1molCl含有6.02×
1023个氯原子；
1molFe2+含有6.02×
1023个Fe2+；
1molH2SO4含有6.02×
1023个硫酸分子。
物质的量相等的任何物质，所包含的基本单元数相等。
例1-10.5molH2SO4含有多少个H2SO4分子和多少个H+？
解：
∵H2SO4的物质的量=0.5mol，NA=6.02×
1023/mol
∴H2SO4的分子数为：
×
NA=0.5×
6.02×
1023=3.01×
1023
又∵
∴H+离子数为：
2×
3.01×
1023=6.02×
答：
0.5molH2SO4含有3.01×
1023个H2SO4分子，6.02×
1023个H+。
二、摩尔质量
1mol不同物质中所含的分子、原子或离子等粒子数目是相同的，但由于不同粒子的质量不同，因此1mol不同物质的质量也不同。
经研究表明：
1mol任何物质的质量，如果用g作单位，在数值上都是该物质基本单元的化学式量。
1mol物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量。
物质B的摩尔质量符号为MB或M（B），它与nB、mB的关系式为：
（1-1）
摩尔质量的SI单位为kg/mol，常用g/mol表示，中文符号为克/摩。
Cl的摩尔质量记为或（Cl）：
=35.5
Fe2+的摩尔质量记为或（Fe2+）：
=56
H2SO4的摩尔质量记为或（H2SO4）：
例1-236g水的物质的量是多少？
含有多少个水分子和多少个氢原子？
∵，
∴
水的分子数为：
=2×
1023=1.204×
1024
∵1个H2O分子含有2个氢原子
∴2molH2O含有4mol氢原子
氢原子的数目为：
nH×
2×
1023=2.408×
36g水的物质的量是2mol，含1.204×
1024个水分子和2.408×
1024个氢原子。
[相关链接]国际单位制简介（SI制）
国际单位制是1960年第十一届国际计量大会建议并通过的一个单位制。
以米、千克、秒公制为基础，再逐步加上其他单位，制定了国际单位制。
国际单位制具有科学、简明、实用和统一的特点，反映了当代科学技术的水平。
国际单位制（SI）的7个基本单位见表1-1。
表1-1国际单位制的7个基本单位
物理量
单位名称单位符号
长度
米m
热力学温度
开［尔文］K
质量
千克（公斤）kg
物质的量
摩［尔］mol
时间
秒s
发光强度
坎［德拉］cd
电流
安［培］A
第二节气体摩尔体积
在不同的条件下，物质可以气态、液态和固态三种不同的状态存在，当条件改变时，三种状态可以互相转变。
气体同液体和固体相比具有很大的特殊性。
气体最基本的特征是它的高扩散性和可压缩性。
一、气体的体积
物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子大小和粒子之间的距离这三个因素。
对于固体或液体而言，当其粒子数相同时，由于粒子之间的距离非常小，固态物质或液态物质的体积主要取决于粒子的大小，也就是说1mol固体或液体的体积是不同的。
在20℃时，几种1mol物质的体积见表1-2。
表1-2在20℃时，1mol几种物质的体积
物质
体积（cm3）
铝
10
铁
7.2
水
18
硫酸
53.6
对于气体而言，分子之间的距离要比分子本身的体积大很多倍，分子可以在较大的空间内运动。
研究表明，气体分子的直径约为0.4nm，而分子之间的距离则约为4nm，即分子之间的平均距离约是分子直径的10倍。
因此，当分子数目相同时，气体体积主要决定于气体分子之间的平均距离。
外界压强和温度的变化可以引起气体体积的变化，因此在使用气体体积时，应指明气体的压强和温度。
实验证明，在同温同压下，不同气体的的分子间的距离大致相等，故体积相同的气体必然含有相同数目的分子，由此可得出：
在同温同压下，相同体积的任何气体，都含有相同的分子数目。
这就是阿伏加德罗定律。
二、气体摩尔体积
根据阿伏加德罗定律，在温度为0℃、压强为101kPa的标准状况下，物质的量相同的任何气体体积都相同。
如表1-3所示。
表1-3标准状况下1mol几种气体的体积
气体名称
密度（kg/L）
摩尔质量（g/mol）
体积（L）
H2
0.0899
2.016
22.4
O2
1.429
32.00
CO2
1.977
44.01
22.3
大量实验证明，在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L，这个体积称为气体摩尔体积。
用符号表示，即。
对于气态物质，标准状态下所占据的体积、物质的量与气体摩尔体积之间的关系为：
（1-2）
例1-3在标准状况下，2.2gCO2的体积是多少？
∵=44g/mol，
在标准状况下，2.2gCO2的体积为1.12L。
例1-4KClO3在MnO2催化下通过加热可以制备O2，在抢救危重病人时可以紧急自制。
如要制备标准状态下的40L的氧气，问至少需要多少克KClO3?
设需要KClO3的质量是χ克
∵2KClO3＝2KCl+3O2↑
122.5g3×
22.4L
xg40L
制备40L的氧气需要145.8gKClO3。
第三节溶液的组成量度
溶液是自然界中常见的一种体系，很多化学反应在溶液中进行，临床上许多药物配制成溶液使用，人体内的体液大多属于溶液的范畴，食物的消化和吸收、营养物质的运输和转化、代谢废物的排泄等都离不开溶液。
溶液与人类的生产活动、科学实验以及生命过程关系十分密切。
溶液的性质常与溶液中溶质和溶剂的相对组成有关。
稀硫酸能与铁起置换反应放出氢气，而浓硫酸则可使铁钝化，在铁表面生成一层致密的氧化膜以阻止硫酸继续与铁作用，因此能用铁制品运输和储存浓硫酸。
同为硫酸，由于浓度不同，性质迥异。
临床上给病人大量补液时要特别注意溶液的浓度，若补液的浓度不当，过浓或过稀都将产生不良影响，甚至造成严重后果。
溶液的浓度是一个在化学和医学上既常见又重要的问题。
一、溶液浓度的表示方法
溶液是由溶质和溶剂两部分组成的分散系，溶液的浓度是指溶质与溶剂或溶液的相对含量。
浓度表示方法可分有两大类，一类用溶质的量和溶剂的量之比表示；
另一类用溶质的量与溶液的量之比表示。
几种医学上常用的浓度表示方法见表1-4。
表1-4几种医学上常用的浓度表示方法
浓度的类型
物质的量浓度
质量浓度
质量分数
体积分数
溶质的量表示
体积
溶液的量表示
（一）物质的量浓度
“物质的量浓度”简称“浓度”，对溶质为B的溶液，其物质的量浓度称为“B的物质的量浓度”或“B的浓度”，用符号表示为cB或c（B）。
如氢氧化钠溶液的物质的量浓度，记为或。
物质B的物质的量浓度的定义是：
B的物质的量除以溶液的体积，即：
或（1-3）
物质的量浓度的SI单位是mol/m3，医学上，物质的量浓度常用单位是mol/L、mmol/L。
近年来，世界卫生组织提议：
凡是相对分子质量已知的物质在人体内的含量，都用物质的量浓度来表示。
例如，生理盐水的浓度为/L。
值得注意的是，在使用物质的量浓度时，必须指明该物质的基本单元。
例如：
，表示每升溶液中含0.1mol的H2SO4分子
，表示每升溶液中含0.2mol的H2SO4基本单元。
例1-5正常人每100mL血浆中含K+19.5mg
，Ca2+10mg，这些离子的物质的量浓度为多少mmol/L？
已知
则
K+的物质的量浓度为5mmol/L，Ca2+的物质的量浓度为2.5mmol/L。
（二）质量浓度
对于溶质为B的溶液，其质量浓度就称为“B的质量浓度”，用符号B表示。
如氯化钠溶液的质量浓度，记为或。
B的质量浓度的定义是：
B的质量除以溶液的体积。
或（1-4）
质量浓度的SI单位是kg/m3。
医疗上常用的单位是g/L、mg/L和μg/L。
使用质量浓度时应注意：
1、世界卫生组织提议：
对于相对分子质量未知的物质在溶液中的含量用质量浓度表示。
但在绝大多数情况下，在注射液的标签上应同时写明质量浓度和物质的量浓度。
如静脉注射用的生理盐水注射液的标签上注明=9g/L，=0.15mol/L。
2、以前用的质量体积百分浓度（%）应废止，改用质量浓度代替。
例如，临床上给病人注射的等渗葡萄糖溶液，过去标为5%（g/mL）即5g/100mL，现应标为50g/L葡萄糖。
3、质量浓度B和密度不可混淆。
密度是溶液的质量除以溶液的体积，单位多用kg/L或g/mL。
在书写B的质量浓度时，溶液B应以下角标或括号形式予以指明。
例1-6在100mL生理盐水中含有0.90gNaCl，计算生理盐水的质量浓度。
∵,
∴
生理盐水的质量浓度是。
（三）质量分数
物质B的质量分数是指B的质量与溶液的质量之比，用符号表示。
或（1-5）
质量分数无单位，其值可以用小数或百分数表示。
溶质B和溶液的质量单位必须相同。
例1-7将10gNaCl溶于100g水中配成溶液，计算此溶液中NaCl的质量分数。
溶液中NaCl的质量分数是0.091。
（四）体积分数
对于溶质为B的溶液，其体积分数称为“B的体积分数”，用符号表示为。
体积分数的定义为物质B与溶液在相同温度和压强下的体积之比。
或（1-6）
体积分数也无单位，溶质B与混合
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