质量百分浓度

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索

質量百分濃度又稱重量百分濃度,縮寫wt%,是一種表示混合物中特定物質濃度的方法,是特定物質的質量m_i相對於所有物質總質量m_{tot}的比例,定義為[1]

w_i = \frac {m_i}{m_{tot}}

混合物中所有物質的質量百分濃度總和為1:

\sum_{i=1}^{N} m_i = m_{tot} ; \sum_{i=1}^{N} w_i = 1

質量百分濃度經常會用百分比表示,是用無量綱表示混合物中各成份濃度的方法,其他無量綱的濃度有摩尔分数摩尔數相對總摩尔數的百分比,符號mol%)及体积分数體積相對總體積的百分比,符號vol%)。

元素分析中,質量百分濃度也可以指在化合物中某一元素質量佔的比例,可以用來計算化合物的實驗式[2]化學式[3]

溶液的質量百分濃度一般是指溶質的質量百分濃度,可以表示為為溶質重量除以溶劑溶質總重量之百分比值。

詞語及相關詞語[编辑]

「百分浓度」不一定是指此物理量,不過這個不正確的名稱仍然存在,尤其在一些小學的教科書中。在生物學中,單位"%"有時會用來表示濃度,稱為「質量/體積濃度」,若溶液中有一克的溶質,總體積為100 mL,有時會標示為"1 %"或"1 % m/v"(質量/體積),這是不正確的,因為單位"%"只能用來標示無因次量。其實,此濃度的單位應該是g/mL。「溶液百分比」比較適合改為「質量百分比濃度」(m/m = m% = 溶質質量/混合後總質量)或「體積百分比濃度」(v/v = v% = 溶質體積/混合後總體積),不過常常還會出現「溶液百分比」一詞。

熱工學英语thermal engineering中會用蒸氣量來描述蒸氣質量佔總質量的比例中]]。

性質[编辑]

質量百分濃度不受溫度的影響。

和其他濃度單位的關係[编辑]

質量濃度[编辑]

溶液中成份的質量百分濃度是其成份i在溶液中的質量濃度\rho_i和溶液密度 \rho的比值:

w_i = \frac {\rho_i}{\rho}

體積莫耳濃度[编辑]

質量百分濃度和體積莫耳濃度的關係類似質量百分濃度和質量濃度的關係,將上式用體積莫耳濃度取代即可:

w_i = \frac {\rho_i}{\rho}=\frac {c_i M_i}{\rho}

其中M_i是成份i分子量

摩尔分数[编辑]

摩尔分数x_i可以用下式計算:

x_i = w_i \cdot \frac {M}{M_i}

其中

M_i為成份i的分子量
M為混合物的平均分子量。

將上式的平均分子量用各成份的分子量取代,可得:

x_i = \frac {\frac{w_i}{M_i}}{\sum_i \frac{w_i}{M_i}}

空間濃度差異及擴散[编辑]

若混合物在不同位置的質量百分濃度不同,其質量百分濃度的梯度會產生擴散作用。

參考資料[编辑]

  1. ^ (英文)國際純粹與應用化學聯合會."mass fraction".化学术语总目录 在线版本.
  2. ^ Khan Academy. khanacademy.org. 
  3. ^ Anne Marie Helmenstine, Ph.D. How to Calculate Mass Percent Composition. About.com Education.