质量分数(mass fraction)指溶液中溶质质量与溶液质量之比,也指混合物中某种物质质量占总质量的百分比。质量分数也可以指化合物中各原子相对原子质量(需乘系数)与总式量的比值,即某元素在某物质中所占比例。
定义
定义一
质量分数(mass fraction)是指溶质质量与溶液质量的百分比(溶质B的质量占溶液质量的分数)或用符号ω表示。
计算公式为:
上式中ω(B)的量纲为1,也可用百分数表示。
定义二
质量分数也可以指化合物中各原子相对原子质量(需乘系数)与总式量的比值,即某元素在某物质中所占比例。例如物质Fe2O3(
氧化铁),则Fe的质量分数为:56*2/160*100%=70%。元素的质量分数用途广泛,其中在食品包装上的“营养成分”标示等都要用到元素的质量分数。
概念辨析
溶解度和饱和
饱和溶液的质量分数的计算:
注意事项
溶液质量=溶质质量+溶剂质量,其中溶质一定是溶解的,溶剂水根据不同的题目通常有两种情况:①原溶 液中的水,②化学反应新生成的水。
b、质量守恒法
溶液质量=m(反应)-m↓-m↑,此法较为简单,其m(反应)代表反应物(或溶液)质量总和,m↓表 示不溶固体及生成沉淀的质量,m↑表示生成气体的质量。
稀释增浓
稀释
⑴加水
稀释:因为溶液稀释前后,溶质的质量不变,所以若设浓溶液质量为A克,溶质的质量分数为a%,加B克水稀释成溶质的质量分数为b%的稀溶液C克。计算公式
⑵加稀溶液稀释
因为混合后的溶液的总质量等于两混合组分溶液的质量之和,混合后的溶液中溶质质量等于两混合组分的溶质质量之和。所以,设原溶液质量为 A g,溶质的质量分数为a%,稀溶液质量为B g,溶质的质量分数为b%,两溶液混合后得到溶质的质量分数为c%的溶液,则:
增浓
(1)加溶质
溶液增加溶质前后,溶剂的质量不变。增加溶质后,溶液中溶质的质量=原溶液中溶质的质量+增加的溶质的质量,而溶液的质量=原溶液的质量+增加的溶质的质量。
所以,若设原溶液质量为A g,溶质的质量分数为a%,加溶质Bg后变成溶质的质量分数为b%的溶液。
(2)蒸发
因为溶液蒸发溶剂前后,溶质的质量不变。所以,若设原溶液质量为A g,溶质的质量分数为a%,蒸发Bg水后变成溶质的质量分数为b%的溶液,则:Ag×a%=(Ag-Bg)×b%。
(3)与浓溶液混合
因为混合后的溶液的总质量等于两混合组分溶液的质量之和,混合后的溶液中溶质质量等于两混合组分的溶质质量之和。所以,设原溶液质量为 A g,溶质的质量分数为a%,浓溶液质量为B g,溶质的质量分数为b%,两溶液混合后得到溶质的质量分数为c%的溶液,则:
浓度换算
C*M=1000*ρ*ω 即物质的量浓度乘以
摩尔质量等于1000乘以密度乘以质量分数。
c= (V·ρ·ω/M)/V= V·ρ·ω/MV=1000ρ·ω/M
ω=cM/1000ρ