物质的量浓度（简称 “浓度”）是化学中用于描述单位体积溶液里溶质物质的量的物理量，是连接宏观溶液体积与微观粒子数量的核心桥梁，广泛应用于溶液配制、化学反应计算、工业生产等领域。
一、核心概念与定义
1. 定义
单位体积的溶液中所含溶质 B 的物质的量，符号为c₈（B 代表溶质的化学式，如 c (HCl)、c (Na₂CO₃)）。
2. 数学表达式
(c_B = frac{n_B}{V})
- (c_B)：溶质 B 的物质的量浓度，单位为摩尔每升（mol/L 或 mol・L⁻¹）（常用单位），也可表示为 mmol/L（毫摩尔每升）、μmol/L（微摩尔每升）；
- (n_B)：溶质 B 的物质的量，单位为摩尔（mol）；
- V：溶液的体积，单位为升（L）（计算时需统一单位，如毫升 mL 需换算为 L，即 1L=1000mL）。
3. 关键注意事项
- 溶液体积≠溶剂体积：物质的量浓度中的 “体积” 是溶液整体的体积（溶质 + 溶剂混合后的体积），而非溶剂（如水）的体积。例如：将 1mol NaCl 溶于 1L 水，所得溶液体积会略大于 1L，因此 c (NaCl)≠1mol/L。
- 溶质的 “状态”：溶质可以是固体（如 NaCl）、液体（如 H₂SO₄）或气体（如 HCl），但计算时均需换算为 “物质的量”（n）。
- 粒子的对应关系：若溶质在溶液中发生电离，需明确 “浓度对应的粒子”。例如：1mol/L 的 Na₂SO₄溶液中，c (Na⁺)=2mol/L、c (SO₄²⁻)=1mol/L（忽略水解时），因 1 个 Na₂SO₄电离出 2 个 Na⁺和 1 个 SO₄²⁻。
二、核心计算类型
物质的量浓度的计算需围绕 “(c = frac{n}{V})” 展开，关键是通过已知条件（如溶质质量、气体体积、溶液密度等）求出n（物质的量）和V（溶液体积）。
1. 基础计算：已知溶质质量与溶液体积
步骤：
- 根据溶质质量m和摩尔质量M（数值上等于相对分子 / 原子质量），计算物质的量：(n = frac{m}{M})；
- 将溶液体积V换算为升（L）；
- 代入公式(c = frac{n}{V})计算浓度。
示例：将 5.85g NaCl（摩尔质量 58.5g/mol）溶于水，配成 100mL 溶液，求 c (NaCl)。
解：
- (n(NaCl) = frac{5.85g}{58.5g/mol} = 0.1mol)；
- (V = 100mL = 0.1L)；
- (c(NaCl) = frac{0.1mol}{0.1L} = 1mol/L)。
2. 溶液稀释 / 浓缩的计算
稀释（或浓缩）过程中，溶质的物质的量保持不变（仅溶剂体积变化），因此有 “稀释定律”：(c_1 V_1 = c_2 V_2)
- (c_1、V_1)：稀释前溶液的浓度和体积；
- (c_2、V_2)：稀释后溶液的浓度和体积（体积单位需统一，如均用 mL 或 L）。
3. 与质量分数的换算
若已知溶液的质量分数（ω） 和密度（ρ，单位 g/cm³ 或 g/mL），可通过以下公式换算为物质的量浓度：(c = frac{1000ρ ω}{M}) 推导逻辑：
- 取 1L（1000mL）溶液，其质量为(1000mL × ρ g/mL = 1000ρ g)；
- 溶质质量为(1000ρ g × ω)；
- 溶质物质的量为(n = frac{1000ρ ω}{M})；
- 1L 溶液的浓度(c = frac{n}{1L} = frac{1000ρ ω}{M})。
示例：市售浓盐酸的质量分数 ω=37%，密度 ρ=1.18g/cm³，求其物质的量浓度（HCl 摩尔质量 36.5g/mol）。
解：(c(HCl) = frac{1000 × 1.18 × 37%}{36.5} ≈ 11.9mol/L)（浓盐酸浓度通常约为 12mol/L，与计算结果一致）。
4. 气体溶质的浓度计算
若气体溶于水形成溶液，需先根据气体体积（标准状况下）计算物质的量，再结合溶液体积求浓度：
- 标准状况（0℃、101kPa）下，1mol 气体体积约为 22.4L，因此(n(气体) = frac{V(气体)}{22.4L/mol})；
- 溶液体积需通过 “溶液质量 ÷ 溶液密度” 计算（若未给出密度，可近似认为 “气体体积远小于水体积，溶液体积≈水的体积”，但需注意此近似有误差）。
三、溶液配制：以 “一定物质的量浓度溶液” 为例
实验室配制一定浓度的溶液（如 500mL 0.1mol/L NaCl 溶液），需遵循 “计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀” 的步骤，核心仪器为容量瓶（需标注规格，如 500mL）。
1. 关键仪器
- 称量：托盘天平（固体溶质）或量筒（液体溶质）；
- 溶解：烧杯、玻璃棒；
- 定容：容量瓶、胶头滴管；
- 转移：玻璃棒（引流，防止液体洒出）。
2. 易错操作与误差分析
配制过程中，操作不当会导致浓度 “偏高” 或 “偏低”，核心逻辑是：c = n/V，n 偏小或 V 偏大→c 偏低；n 偏大或 V 偏小→c 偏高。
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