质量分数(mass fraction)指溶液中溶质质量与溶液质量之比。也指化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。
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
溶解度是用来表示一定温度下,某物质在某溶剂中溶解性的大小。溶质的质量分数用来表示溶液组成
浓溶液中溶质的质量分数大,但不一定是饱和溶液,稀溶液中溶质的质量分数小,但不一定是不饱和溶液。
注意事项
溶质的质量分数只表示溶质质量与溶液质量之比,并不代表具体的溶液质量和溶质质量。
溶质的质量分数计算式中溶质质量与溶液质量的单位必须统一。
若溶质全部溶于水,且不与水发生化学反应,直接利用计算公式进行计算。计算式中溶质质量是指被溶解的那部分溶质的质量,没有被溶解的那部分溶质质量不能计算在内。
若溶质为结晶水合物,溶于水后,其溶质的质量就不包括结晶水的质量。因为结晶水合物溶于水时,结晶水就转化为溶液中的溶剂,且水的质量有增加。
关于酸、碱、盐溶液间发生1~2个化学反应,求反应后所得溶液——溶质质量分数问题的计算。首先要明确生成的溶液中溶质是什么,其次再通过化学反应计算溶质质量是多少,(往往溶质质量由几个部分组成)最后分析各量间关系求出溶液总质量,再运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数。
a溶液组成法
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
⑶降温析晶
增浓
⑴加溶质
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。
⑵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
浓度换算
质量分数与物质的量浓度之间的关系:
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