浅谈物质的量浓度和摩尔浓度

2020-12-16 09:49


浅谈物质的量浓度和摩尔浓度
在表示溶液的浓度时,已几经易名。较早用“克分子浓度”,后又称“体积摩尔浓度(M)”,最后根据《中华人民共和国法定计量单位》的规定,改称为物质的量浓度。
对于摩尔浓度(M),一些年岁较大的老教师已运用多年,说的顺口,写的顺手,习惯成自然。而对于物质的量浓度由于不习惯,感到很别扭。在实际教学工作中存在混淆使用这两个名词的现象,使学生感到困惑。有些人甚至认为:“物质的量浓度就是摩尔浓度,没有什么两样,改不改无所谓。”这实际上是一种误解。为了弄清物质的量浓度和摩尔浓度的区别,笔者根据自己的理解,浅谈物质的量浓度和摩尔浓度这两个概念的区别。
众所周知,物质的量浓度,是指单位体积的溶液中所含的物质的量,其单位为摩尔每立方米(mol.m-3)或摩尔每升(mol.L-1)。对比摩尔浓度,它是以每升溶液中含有物质的摩尔数来表示溶液的浓度。
从以上的表达形式上看,物质的量浓度和摩尔浓度好像没有根本的区别,只不过是叫法不同。只要将摩尔浓度中的“摩尔数”换成“物质的量”,“摩尔浓度”就变成了法定的“物质的量浓度”,因此,完全可用“摩尔浓度”代替“物质的量”浓度使用。但是,笔者认为:“物质的量浓度”和“摩尔浓度”是两个不同的概念。
在化学领域中,物质的量,是以阿佛加德罗数作为微观粒子的计算单元来衡量物质所含某种指定微粒有多少这样单元的物理量,其SI单位是摩尔。但是,在摩尔浓度定义中使用的“摩尔数”则是“物质的量”这个物理量的量值,是“物质的量”的一个具体数。量和量值是不能等同的,前者有量纲,后者没有量纲。很明显,“摩尔浓度”既然是作为一种物理量,无论它的定义还是名称都不能使用“摩尔数”这种量值。而应当使用“物质的量”这种物理量。“摩尔浓度”实际上应叫做“摩尔数浓度”。这无论在概念上还是在逻辑上都是很不恰当的。就像称“质量百分比浓度”为“千克数百分比浓度”那样不恰当一样。

为了更直观地理解“物质的量浓度”和“摩尔浓度”这两个概念的区别,我们不妨看看下面的例子:比如对溶液浓度的计算,用C(AB)表示物质的量浓度,AB即为基本单元。为表示的量浓度,可分别选取作为基本单元,A分别为1、2。以上两种不同基本单元的的量浓度可分别表示为C()、C()。
若设C()= 1mol.L-1
则C()= 0.5mol.L-1
同一种物质A,当其基本单元确定为B或AB时,该物质的量浓度间有如下关系:

由此看出,当A=1时,C(B)才相当于过去的摩尔浓度。
那么问题来了,“摩尔质量”是不是应该叫做“物质的量质量”?



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