如何在化学中解题

化学中的解是什么?

在化学中，溶液被定义为两种或两种以上化合物的均匀混合物，其中一种化合物是溶剂，其他化合物是溶质。根据经验，质量最大的化合物被认为是溶质。

溶剂与溶质的比值通常用两种方法表示。摩尔浓度(摩尔/升)或重量与体积的百分率，如重量/重量、重量/体积或体积/体积。

在下面的例子中，我将使用一种含有水的溶质作为溶剂，但我们将看到同样的原理适用于含有多种溶质的溶液。

通过溶解盐来创造化学溶液

这是一般化学中最常见的溶液类型，其中可溶性盐(任何可溶性离子化合物)溶解在一定数量的水中。

1.确定所需溶液的体积和浓度

第一步总是要确定你需要的溶液有多强，需要多少。一个好的规则是创造比你的实验需要的多一点，因为总是会有一些损失。

对于这个例子，我将假设我们需要，无论出于什么原因，使用三份150ml的0.20 M KOH溶液。这意味着我总共需要450毫升。因为我想要多一点，我要做500ml所需的溶液。

2.确定如何找到所需的溶质质量

一旦你知道了溶液的浓度和量，你就可以开始计算出需要多少化合物才能溶解在所需的体积里。为了做到这一点，我们使用两个方程的组合。

首先，我们需要说明浓度与溶剂的摩尔量和溶液体积的关系的方程。这个方程是:

浓度的单位是摩尔/升，体积的单位是升。

由这个方程，我们可以看出，首先必须求出溶质的摩尔量。为了做到这一点，我们使用了显示化合物质量，摩尔质量和摩尔量关系的方程，即:

质量单位是克，摩尔质量单位是克/摩尔。

然后从这个方程我们还需要我要用的化合物的摩尔质量。

3.求化合物的摩尔质量

化合物的摩尔质量就是组成该化合物的所有元素的摩尔质量之和。最简单的方法是找出分子中每种元素的类型和数量，找出每种元素的摩尔质量，然后把它们加在一起。

你可以从元素周期表中找到每种元素的摩尔质量。K的摩尔质量是39.1克/摩尔，O的摩尔质量是16.0克/摩尔，H的摩尔质量是1.01克/摩尔。

因此KOH的摩尔质量为39.1 + 16.0 + 1.01 = 56.1克/摩尔。

4．计算所需溶质质量

利用这两个方程和任意化合物的摩尔质量，你就可以计算出任意溶液的质量。

回到刚才的例子。我需要500ml 0.20 M KOH溶液。为了找到我需要称量的量，我使用下面的计算方法。

因此，要制作500ml 0.20 M KOH溶液，我需要将5.6克KOH溶解在500ml蒸馏水中。

当我称量KOH时，我应该尽量接近5.6克，但这并不意味着我需要精确地称5.6000克。重量为5.588克或5.615克是可以接受的，因为解的精度只需要达到两位数。

5.混合溶质和溶剂

一旦你测量出你打算溶解的化合物的正确量，你应该把它放在一个容量瓶里。这是一个特殊的烧瓶，有一条线表示烧瓶的标签体积的精确位置。

将溶质放入烧瓶中，然后倒入蒸馏水。把塞子放进去，摇晃烧瓶，直到溶质完全溶解。接下来，在烧瓶中倒入蒸馏水，直到接近水平线，然后用吸管小心地加水，直到水平线。塞子瓶再次，摇晃它一点，标签瓶正确，你就完成了。

在调整体积之前，首先溶解溶质是很重要的，因为在许多情况下，溶质会通过增加或减少来影响溶液的最终体积。例如，如果你将50毫升水和50毫升乙醇混合，你最终会得到大约98毫升的溶液。

有多种溶质

如果你的溶液中有不止一种溶质，那么你需要执行步骤1。- 4。对于你所使用的每种溶质。最终的溶液将是几种不同溶质的混合物。

例如，我们可以将0.10 mol KOH和0.20 mol NaCl溶解在蒸馏水中。然后，我们将在烧瓶上标记每种溶剂的浓度(0.10M KOH + 0.20M NaCl)或每种离子的浓度(0.10M K)⁺， 0,10米哦^-， 0.20 M Na⁺， 0.20 M Cl^-）.

利用质量体积比创建化学溶液

有时使用质量体积比来解决问题是很有用的。在大多数情况下，生成这些解的步骤是相同的，但计算方法是不同的。

1.确定所需溶液的体积和浓度

和前面一样，第一步是确定你需要的溶液有多强，需要多少。

对于第二个例子，我将假设我们需要制作2.0L 10% (w/v) NaCl溶液。

(w/v)表示溶质的质量是溶液体积的10%的数值，在这种情况下是100g / 1000ml。

10% (w/w)意味着我们需要一个溶液，其中10%的溶液质量来自NaCl, 10% (v/v)意味着溶质的体积是溶剂总体积的10%。

2.确定如何找到所需的溶质质量

这里我们可以用简单的比率方程。我们只需要小心使用正确的一个。

3.．计算所需溶质质量

对于这种溶液，我们不需要知道溶质的摩尔质量。使用这些方程，你可以计算出任何你想要的溶液的质量。

回到第二个例子。我需要2.0 L 10% (w/v) NaCl溶液。为了找到我需要称量的量，我使用下面的计算方法。

因此，要制作2.0 L 10% (w/v) NaCl溶液，我需要称出200克NaCl。同样，精度只需要在两位数字上，所以重量199.5克或200.9克在这种情况下就可以了。

4.混合溶质和溶剂

一旦你测量出你想要溶解的化合物的正确量，你应该像以前一样把它放在容量瓶里，然后按照前面讨论的相同步骤进行。

©2020 Jon Sigurdsson

评论

莉斯韦斯特伍德2020年1月12日，英国:

这让我想起了化学课，尽管我承认它从来都不是我最擅长的学科。

艾尔2020年1月12日:

伟大的文章，我从来不是化学的粉丝，我似乎从来没有得到正确的浓度和体积，能够产生所需的颜色指示。即使离开了化学领域，我仍然会做噩梦。