概述
体积摩尔浓度(molarity / amount concentration),又称摩尔浓度或物质的量浓度,符号为 $,是化学中最常用的浓度表示方法。定义为单位体积溶液中所含溶质的物质的量:
$c = \frac{n}{V}$
其中 $ 为溶质的物质的量(mol),$ 为溶液体积(L),单位为 mol/L(也写作 M)。
计算与换算
体积摩尔浓度的关键计算涉及稀释定律:
$c_1 V_1 = c_2 V_2$
配制一定体积摩尔浓度的溶液步骤:计算→称量→溶解→转移至容量瓶→定容→摇匀。需注意:温度变化会引起溶液体积膨胀或收缩,因此同一溶液在不同温度下 $ 值不同。这是体积摩尔浓度的局限,精密测量时可改用[[质量摩尔浓度]]。
在水族中的应用
水质检测中,[[0. 氨氮]]、[[亚硝酸盐]]、硝酸盐的浓度常以 mg/L 表示(即[[质量浓度(密度)|质量浓度]]),但在化学计算和化学计量关系分析中需换算为摩尔浓度。例如水中 $\text{NH}_3\text{-N}$ 为 1 mg/L 时,换算为氨的摩尔浓度:
$c(\text{NH}_3) = \frac{1 \times 10^{-3}}{14} \approx 7.14 \times 10^{-5} \text{ mol/L}$
掌握浓度间的换算是水质管理的基础。
参考资料
• 人教版高中化学必修一
• IUPAC, *Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry*