《溶液组成的定量研究》 讲义

《溶液组成的定量研究》讲义
一、溶液的基本概念
在开始定量研究溶液组成之前，我们首先需要了解一些溶液的基本
概念。

溶液是由一种或多种物质分散在另一种物质中所形成的均匀、稳定
的混合物。

其中，被分散的物质称为溶质，容纳溶质的物质称为溶剂。

例如，我们将食盐（氯化钠）溶解在水中，食盐就是溶质，水就是
溶剂，形成的盐水就是溶液。

溶液具有均一性和稳定性。

均一性意味着溶液中任意一部分的组成
和性质完全相同；稳定性则表示在外界条件不变的情况下，溶液不会
分层或析出溶质。

二、溶液组成的表示方法
（一）质量分数
质量分数是表示溶液组成的常用方法之一。

质量分数（w）的计算公式为：
w ＝溶质的质量÷溶液的质量 × 100%
例如，有 20 克食盐溶解在 80 克水中，形成 100 克盐水溶液，那么
该溶液中食盐的质量分数为：
w（食盐）＝ 20 ÷ 100 × 100% ＝ 20%
（二）物质的量浓度
物质的量浓度是另一种重要的表示溶液组成的方法。

物质的量浓度（c）的定义是单位体积溶液中所含溶质的物质的量。

其计算公式为：
c ＝溶质的物质的量÷溶液的体积
以配制 1 L 浓度为 2 mol/L 的氢氧化钠溶液为例。

首先需要计算所
需氢氧化钠的物质的量，即 2 mol。

然后根据氢氧化钠的摩尔质量（40
g/mol），算出所需氢氧化钠的质量为 80 克。

最后将 80 克氢氧化钠溶
解在适量水中，并在容量瓶中定容至 1 L，即可得到所需溶液。

三、溶液的配制
（一）用固体溶质配制一定质量分数的溶液
步骤如下：
1、计算：根据所需溶液的质量和质量分数，计算所需溶质和溶剂
的质量。

2、称量：用天平称量所需溶质的质量。

3、溶解：将溶质放入烧杯中，加入适量溶剂搅拌溶解。

4、装瓶：将配好的溶液转移到试剂瓶中，并贴上标签。

（二）用固体溶质配制一定物质的量浓度的溶液
步骤相对复杂一些：
1、计算：根据所需溶液的体积和物质的量浓度，计算所需溶质的
物质的量，进而算出溶质的质量。

2、称量：用天平准确称量所需溶质的质量。

3、溶解：将溶质在烧杯中用适量蒸馏水溶解。

4、转移：将溶液冷却至室温后，通过玻璃棒引流转移到容量瓶中。

5、洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 2 3 次，洗涤液也转移到容
量瓶中。

6、定容：向容量瓶中加入蒸馏水，直至液面接近刻度线 1 2 厘米处，改用胶头滴管滴加蒸馏水，至溶液凹液面与刻度线相切。

7、摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒容量瓶，摇匀溶液。

四、溶液组成的定量分析方法
（一）化学滴定法
化学滴定法是一种常用的定量分析溶液中溶质含量的方法。

例如，酸碱滴定中，通过已知浓度的酸（或碱）溶液去滴定未知浓
度的碱（或酸）溶液，根据滴定过程中消耗的标准溶液的体积和浓度，计算出待测溶液中溶质的含量。

（二）分光光度法
分光光度法基于物质对光的吸收特性来定量分析溶液中的溶质。

不同物质对不同波长的光有特定的吸收程度，通过测量溶液对特定波长光的吸光度，并与标准曲线对比，可确定溶液中溶质的浓度。

五、误差分析
在溶液组成的定量研究中，误差是不可避免的，但我们需要尽量减小误差。

（一）配制溶液时的误差
1、称量误差：称量溶质时，若天平未调零、砝码生锈或磨损等，都会导致称量的溶质质量不准确。

2、溶解误差：溶解溶质时，若未完全溶解或有溶质溅出，会使溶质的实际量减少。

3、转移误差：溶液转移过程中，若有溶液洒出或未完全转移到容量瓶中，会导致溶液浓度偏低。

（二）定量分析时的误差
1、滴定误差：滴定终点判断不准确、滴定管读数误差等都会影响测定结果。

2、仪器误差：使用的仪器未校准或精度不够，也会引入误差。

六、实际应用
溶液组成的定量研究在生活和生产中有广泛的应用。

在医疗领域，准确配制药物溶液的浓度对于治疗效果至关重要。

在化学工业中，控制反应溶液的组成可以提高产品的质量和产量。

在环境监测中，定量分析水样中的各种污染物的含量，有助于评估环境质量。

总之，溶液组成的定量研究是化学中的重要内容，它不仅有助于我们深入理解溶液的性质，还在各个领域有着广泛的实际应用。

通过准确的定量研究，我们能够更好地控制和利用溶液，为科学研究和生产生活提供有力的支持。