理化实验室基础知识之试剂百分浓度的表示方法及计算公式

      一、重量百分浓度    

       用100克溶液中所含溶质的克数来表示溶液的浓度，叫做重量百分浓度。即，溶质和溶剂的重量总和为100克或100克的倍数。如公式表示：

溶质（克）＋溶剂（克）＝100克溶液

       由于溶质有固体和液体，又可分别用下列公式计算重量百分浓度：

       1）如果溶质是固体

       设：W为需配成溶液的总重量；

       X％为需配制溶液的浓度；

       V为需用溶剂的克（毫升）数；

       x为需称取溶质的克数。

       则 x=X% ×W

       V＝W－x

       例如：配制15％碘化钾溶液200克

       已知：W＝200克    X％＝15％

       x＝200×0．15＝30克（固体碘化钾）

       V＝200－30＝170克（溶剂的重量）

       称取30克碘化钾加170克水溶解即可。

       2）如果溶质和溶剂均为液体

       设：W为需配制溶液总重量；

       X％为需配制溶液的浓度；

       a％为溶质的浓度；

       d为溶质的比重；

       V为应量取溶剂的体积或应称取重量（克）；

       V'为应量取溶质的体积（毫升）。

V'＝W×X％×1/（d×a%）

V＝W－（W×X％）

       例如：要配制20％的硝酸溶液500克（由瓶签上注明已知：浓硝酸的浓度90％，其比重为  1.49）。

       则：W＝500，X％＝20％    

       a％＝0．90，d＝1.49

       V'＝（W×X％）÷（d×a%）

      ＝500×0．20／1．49×0．90＝74．57毫升

       V＝W－（W×X％）＝500－500×0．20＝400毫升

       量取400毫升水，加入74．57毫升浓硝酸混匀即可。

       二、体积百分浓度    

       以100毫升溶液中所含溶质的毫升数来表示溶液的浓度，叫做体积百分浓度。这是一种溶质和溶剂均是液体并且两者比重又相近，以体积比例来混合配制的溶液。如水和酒精混合配成稀酒精溶液时，就常用体积的百分浓度。

       即：

溶质（毫升）＋溶剂（毫升）＝100毫升溶液

       例如：配制60％的酒精溶液300毫升。

0．60×300＝180毫升（95％以上酒精用量）

300－180＝120毫升（水的用量）

       将120毫升水和180毫升酒精混合即可。

       三、百分浓度的特殊配制法

       1）混合法    

       这种方法是用于已有两种不同浓度的相同试剂溶液来配制所需（第三种）浓度的溶液。    如，已有某种试剂的两种浓度是85％和40％，要配制第三种浓度为60％。配法，按下列交叉法形式计算：

       上列图式计算方法：将已有的两种浓度数写在左边，需配制的浓度写在中间，左边浓度大的、浓度小的都与需配制的浓度相减，以对角线把绝对值写上，得出的数右上角20是应取浓度大的（85％）体积数，在右下角的25是应取浓度小的（40％）体积数。

即以浓度大的取20单位体积，浓度小的取25单位体积混合均匀，就是我们要配制的第三种（60％）浓度。

       2）稀释法    

       这种方法是用于由浓度大稀释成浓度小的溶液。如，已有浓度大的y％（假设水溶液）的溶液，要稀释成x％的溶液。其方法是，从y％的溶液中取出x毫升，用蒸馏水冲稀到y毫升，即为x％的浓度。

       例如：已有90％的硫酸，要稀释制备20％的硫酸。即从90％的硫酸中取出20毫升，加水（注意！应先将硫酸加到少量水中）冲稀到90毫升，即为20％的硫酸。

       这个方法的道理是来自混合法，只不过将第二个稀浓度的数值换成“0”而已。上例用混合法验证一下，如下图式所示：

       混合法和稀释法所配制的体积数都是比较小的（不超过100毫升），如果所需量大一些，而且是要一定体积数，就需再计算一下所取份的倍数。

       例如：已有95％的酒精，要稀释到25％，而且需要475毫升，其计算方法应为：

       即：从95％酒精中取125毫升，加水350毫升混合，即为25％酒精475毫升。