体积质量分数是化学中用于描述混合物组成的重要参数,其定义和计算方式如下:
气体混合物
指混合气体中某组分的体积与混合气体总体积的比值,常用符号$varphi$表示。例如,在同温同压下,若混合气体中氧气占总体积的21%,则氧气的体积分数为21%。
溶液体系
指溶质质量与溶液总质量的比值,常用符号$omega$表示。例如,10%的食盐溶液表示每100克溶液中含10克食盐。
气体体积分数
$$varphi_B = frac{VB}{V{text{总}}} times 100%$$
其中$VB$为组分B的体积,$V{text{总}}$为混合物总体积。
气体摩尔分数(数值上等同于体积分数)
$$varphi_B = frac{nB}{n{text{总}}}$$
其中$nB$为组分B的摩尔数,$n{text{总}}$为混合物总摩尔数。
溶液质量分数
$$omega_B = frac{mB}{m{text{总}}} times 100%$$
其中$mB$为溶质质量,$m{text{总}}$为溶液总质量。
气体混合 :空气中氧气的体积分数约为21%,氮气约为78%。
溶液配制 :配制50g 10%的氯化钠溶液,需称取5g氯化钠溶解于45g水中。
体积分数仅适用于气体或可压缩物质,液体和固体的体积分数需通过密度计算。
溶液的质量分数与浓度单位(如g/L)不同,需注意区分。
通过以上定义和公式,可以灵活运用体积质量分数解决实际化学问题。