基礎化學:血液中的物質指標為何用物質的量濃度表示呢?

體檢,對於一個成年人來說並不陌生,無論您是辦理健康證還是去公司面試,這一環節是必不可少的。但是,在血液的各物質的指標上,通常卻用物質的量濃度來表示。例如:血液中含有的鈉的物質的量濃度水平在135——145mmol/L,鉀的物質的量濃度水平在3.5——4.5mmol/L等等。


基礎化學:血液中的物質指標為何用物質的量濃度表示呢?


那麼,用物質的量濃度在表示溶液組成成分時,與傳統的質量分數表示有何不同呢?

首先,先了解下物質的量濃度吧!

在化學中,物質的量濃度是這樣定義的。在溶液中,以單位體積溶液裡所含溶質的物質的量來表示溶液組成的物理量,這個物理量就叫做溶質的物質的量濃度,其表達式為:C=n/V,其中C為物質的量濃度,國際通用單位為mol/L,n為溶質的物質的量,V為溶液的體積。

從物質的量濃度的定義就能看出,物質的量濃度只適用於溶液中,它表示溶質粒子(分子、離子、原子等)的集合在溶液中的佔比,它跟溶質的物質的量有關,也跟溶液的體積有關。對於溶液而言,體積的測量要比質量的稱重來的容易。

故而,用物質的量濃度來表示溶質在溶液中的佔比情況就顯得一目瞭然了。那麼,如何利用物質的量濃度來推導出溶質的質量呢?

我們知道,在自然界中,沒有絕對不溶於水的物質,要配製出一份溶液,就像配製出黑火藥一樣,要遵循一定的質量比,比如在配製黑火藥時,其口訣為一硝(硝酸鉀)二硫三木炭,其中的一為古代質量單位一斤,在古代一斤約為16兩。

二硫就代表所用的硫磺為二兩,三木炭就代表所用的木炭為三兩。後來,根據更為精密的科學計算,發現硝的含量為15兩,用15:2:3製造出來的黑火藥爆炸表現更為突出。這是固體單質在混合物中的質量分數,在液體中,用物質的量濃度來表示各溶質的多少就顯得尤為準確了。

例如:以固體溶於液體後所得的溶液為例來說明其優勢。我們知道,液體的體積測量比質量測量要方便許多,但固體的質量測量比體積測量也要方便很多,如果要配製出500mL0.1mol/L的氫氧化鈉溶液,需要多少氫氧化鈉固體呢?

根據上面的信息,首先計算出氫氧化鈉的物質的量,即n=C×V,換算數值帶入公式得出氫氧化鈉的物質的量n=0.05mol;有根據物質在以克為單位時,物質的摩爾質量等於物質的相對分子質量,就可以得出氫氧化鈉的摩爾質量M=40g/mol。

由公式M=m/n帶入數值可計算出所需溶質固體氫氧化鈉的質量m=2g。


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