體積莫耳濃度

{{Otheruses|重量摩尔浓度|-{zh-cn:重量摩尔浓度; zh-hk:重量摩爾濃度; zh-tw:重量莫耳濃度}-|subject=體積莫耳濃度（）|other=重量莫耳濃度（）}}

體積莫耳濃度（，通常以大寫M表示）是化學的一種通用濃度單位，體積莫耳濃度c_i定義為指构成溶液的某组分i的物质的量n_i除以溶液的體積V：

:c_i = \frac {n_i}{V}。

在大多數情况下，體積莫耳濃度指溶質的體積莫耳濃度，即溶質的物質的量除以溶液的體積。

单位
國際單位制中，體積莫耳濃度的單位是mol/m3。但是mol/L是更為常用的單位。1mol/L的體積莫耳濃度也能寫作1 molar或1M。

:1 mol/L = 1 mol/dm3 = 1 mol dm−3 = 1 M = 1000 mol/m3

國際單位制前缀常用于表示體積莫耳濃度。以下表格中列出了常用單位：

相关换算
數量換算
體積莫耳濃度换算為數量濃度C_i:

:C_i = c_i \cdot N_{\rm A}
N_{\rm A}为阿伏伽德罗常数，约为6.022 mol−1

質量換算
體積莫耳濃度换算為質量濃度\rho_i，

:\rho_i = c_i \cdot M_i
M_i為溶質i的莫耳質量。

莫耳分數
體積莫耳濃度换算為莫耳分數x_i：

:x_i = c_i \cdot \overline{M} / \rho
\overline{M}是溶液的平均莫耳質量，\rho是溶液的密度。

质量分数
与质量分数w_i的换算：

:w_i = c_i \cdot M_i / \rho

重量莫耳濃度
體積莫耳濃度与重量莫耳濃度（對于仅有一種溶質的體系）的换算：

: b_1 = \frac \,

溶质用下标1表示。

對于由多種溶種构成的溶液，相關换算為：

: b_i = \frac \,

性质
體積莫耳濃度的總和 - 归一化关系
體積莫耳濃度加和後得到的是總體積莫耳濃度，也就是混合物的密度除以混合物的平均莫耳質量\overline{M}，或用另一個名稱表示就是混合物莫耳體積V_m的倒数。
:\sum c_i= \rho\sum x_i/ \overline{M}=\rho/ \overline{M}=n \rho/ m = n/V = 1/V_m

體積莫耳濃度和偏莫耳體積的乘积
由偏摩尔量的加和关系有
:V = \sum_i n_i \bar{V_i}
两边同时除以V
:\sum_i c_i \bar{V_i} = 1，这样如果各组分的体积摩尔浓度已知，又得知n_{i-1}种物质的偏摩尔体积，可求得剩余组分的偏摩尔体积。

对体积的依赖性
体积摩尔浓度取决于溶液的体积。由于热膨胀会使溶液的体积发生变化，所以同一溶液的体积摩尔浓度在不同温度下会发生变化。

举例
例1：当11.6克氯化钠溶于100g水形成溶液后，溶液的质量浓度\rho(NaCl)为：

:\rho_\text{NaCl}=\frac{11.6\text{g}}{11.6\text{g}+100\text{g}}=0.10411.6\text{g/g}=10.4\%

溶液密度为1.07g/mL，那么它的体积为：

:V=\frac{11.6\text{g}+100\text{g}}{1.07\text{g/mL}}=104.3\text{mL}

因此氯化钠溶液的体积摩尔浓度为：
:c_\text{NaCl}=\frac{\frac{11.6\text{g}}{58\text{g/mol}}}{104.3\text{mL}}=0.00192\text{mol/mL}=1.92\text{mol/L}

这里氯化钠的摩尔质量为58g/mol。

例2：化学中一个典型的任务是配制100mL (=0.1 L) 2mol/L的NaCl水溶液，所需氯化钠的质量为：

:m_\text{NaCl}=2\text{mol/L}\times 0.1\text{L}\times 58.5\text{g/mol}=11.7\text{g}

为配制这种溶液，需将11.6g氯化钠用少量的水溶解后加入容量瓶中，接着再向容量瓶中加水直至总体积达到100mL。

例3：水的密度约为1000g/L，它的摩尔质量为18.02g/mol(\frac{1}{18.02}=0.055mol/g)。因此水的体积摩尔浓度为：

:c_{\text{H}_2\text{O}}=\frac{1000\text{g/L}}{18.02\text{g/mol}}=55.5\text{mol/L}

参见
*莫耳数
*浓度
*重量莫耳濃度

注释
参考资料