
當量溶液(Equivalent Solution)是分析化學中的重要概念,指每升溶液中所含溶質的克當量數(Number of Gram Equivalents)為1的溶液,通常用符號“N”表示其濃度(當量濃度)。其核心在于“當量”的定義,即物質在特定反應中相當于1克氫或8克氧的化合或置換能力。
當量(Equivalent Weight)
指物質在反應中與1.008克氫(或8克氧)相當的量。計算公式為:
$$text{當量} = frac{text{摩爾質量}}{text{反應中的電子轉移數或質子數}}$$
例如:
當量濃度(Normality, N)
定義為每升溶液中溶質的克當量數:
$$N = frac{text{溶質的克當量數}}{text{溶液體積(升)}}$$
例如:1N H₂SO₄溶液表示每升含49克H₂SO₄。
滴定分析的核心
當量溶液廣泛用于酸堿滴定(如1N NaOH滴定1N HCl)和氧化還原滴定(如用K₂Cr₂O₄标定Fe²⁺溶液),其優勢在于反應物完全反應時當量數相等,簡化計算(N₁V₁ = N₂V₂)。
與摩爾濃度的區别
當量濃度強調反應活性單位,而摩爾濃度(M)僅表示物質量。例如:
現代标準的演變
國際單位制(SI)已推薦使用摩爾濃度(mol/L)替代當量濃度,因後者依賴于具體反應。但在水質分析(如硬度測定)等傳統領域仍被沿用。
權威參考文獻:
當量溶液是化學分析中的一種濃度表示方式,具體解釋如下:
當量溶液(Normal solution)指每升溶液中含有1克當量溶質的溶液,濃度标記為1N。這裡的「當量」與化學反應中的物質轉移量相關,如酸提供H⁺或堿提供OH⁻的數量。
主要應用于酸堿中和、氧化還原等反應中的快速計量。但由于不同反應中「當量」定義可能産生歧義,國際标準已逐步采用摩爾濃度(mol/L)代替當量濃度。
例如1N HCl溶液等同于1mol/L HCl,而1N H₂SO₄則對應0.5mol/L H₂SO₄。當前實驗室更推薦使用摩爾濃度,以避免反應類型導緻的換算混淆。
需注意:當量溶液的表述在2019年更新的IUPAC技術報告中被明确建議停用,推薦使用摩爾濃度結合反應計量關系進行計算。
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