
当量溶液(Equivalent Solution)是分析化学中的重要概念,指每升溶液中所含溶质的克当量数(Number of Gram Equivalents)为1的溶液,通常用符号“N”表示其浓度(当量浓度)。其核心在于“当量”的定义,即物质在特定反应中相当于1克氢或8克氧的化合或置换能力。
当量(Equivalent Weight)
指物质在反应中与1.008克氢(或8克氧)相当的量。计算公式为:
$$text{当量} = frac{text{摩尔质量}}{text{反应中的电子转移数或质子数}}$$
例如:
当量浓度(Normality, N)
定义为每升溶液中溶质的克当量数:
$$N = frac{text{溶质的克当量数}}{text{溶液体积(升)}}$$
例如:1N H₂SO₄溶液表示每升含49克H₂SO₄。
滴定分析的核心
当量溶液广泛用于酸碱滴定(如1N NaOH滴定1N HCl)和氧化还原滴定(如用K₂Cr₂O₄标定Fe²⁺溶液),其优势在于反应物完全反应时当量数相等,简化计算(N₁V₁ = N₂V₂)。
与摩尔浓度的区别
当量浓度强调反应活性单位,而摩尔浓度(M)仅表示物质量。例如:
现代标准的演变
国际单位制(SI)已推荐使用摩尔浓度(mol/L)替代当量浓度,因后者依赖于具体反应。但在水质分析(如硬度测定)等传统领域仍被沿用。
权威参考文献:
当量溶液是化学分析中的一种浓度表示方式,具体解释如下:
当量溶液(Normal solution)指每升溶液中含有1克当量溶质的溶液,浓度标记为1N。这里的「当量」与化学反应中的物质转移量相关,如酸提供H⁺或碱提供OH⁻的数量。
主要应用于酸碱中和、氧化还原等反应中的快速计量。但由于不同反应中「当量」定义可能产生歧义,国际标准已逐步采用摩尔浓度(mol/L)代替当量浓度。
例如1N HCl溶液等同于1mol/L HCl,而1N H₂SO₄则对应0.5mol/L H₂SO₄。当前实验室更推荐使用摩尔浓度,以避免反应类型导致的换算混淆。
需注意:当量溶液的表述在2019年更新的IUPAC技术报告中被明确建议停用,推荐使用摩尔浓度结合反应计量关系进行计算。
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