溶液的质量分数是表示溶质在溶液中占比的常用指标,其计算方法如下:
一、基本公式
$$
omega = frac{m_{text{溶质}}}{m_{text{溶液}}} times 100% = frac{m_{text{溶质}}}{m_{text{溶质}} + m_{text{溶剂}}} times 100%
$$
其中:
$omega$ 表示质量分数
$m_{text{溶质}}$ 为溶质的质量(单位:g、kg等)
$m_{text{溶液}}$ 为溶液的总质量($m_{text{溶质}} + m_{text{溶剂}}$)
二、应用示例
已知溶质和溶剂质量 若将10g氯化钠溶解于90g水中,溶液总质量为100g,则溶质质量分数为:
$$
omega = frac{10}{100} times 100% = 10%
$$
已知溶液质量和溶质质量
若某浓硫酸溶液质量为500g,含溶质98g,则质量分数为:
$$
omega = frac{98}{500} times 100% = 19.6%
$$
三、注意事项
单位统一: 计算时需确保溶质和溶剂质量单位一致(如g、kg),避免因单位错误导致结果偏差。 仅计算完全溶解于溶剂中的溶质质量,未溶解部分不计入。 若两种同溶质溶液混合,溶质质量守恒,计算公式为: $$ omega_{text{混合}} = frac{m_1 omega_1 + m_2 omega_2}{m_1 + m_2} $$溶质质量定义:
混合溶液计算:
四、扩展应用
质量守恒验证:通过溶质质量守恒定律,可验证混合后溶质质量是否与单独溶液质量之和相等。
实际操作:在配制一定浓度的溶液时,可结合质量分数与摩尔质量的关系(如$c = frac{1000 rho omega}{M}$)进行换算。
通过以上方法,可灵活解决不同场景下的溶液质量分数计算问题。