Bạn đã bao giờ tự hỏi về công thức tính nồng độ trong hóa học? Trong môn học này, nồng độ phần trăm và nồng độ mol của dung dịch là những kiến thức cơ bản nhưng vô cùng quan trọng. Để giải quyết các bài tập, ta cần nắm vững công thức tính nồng độ và biết cách áp dụng chúng. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây!
1. Nồng độ dung dịch là gì?
Nồng độ dung dịch là khái niệm cho biết lượng chất tan trong một lượng dung dịch nhất định. Để tăng nồng độ, ta có thể giảm lượng dung môi hoặc thêm chất tan vào dung dịch. Ngược lại, ta có thể giảm nồng độ bằng cách giảm lượng chất tan hoặc thêm dung môi. Khi dung dịch không thể hòa tan thêm chất tan, ta gọi đó là dung dịch bão hòa. Đây chính là lúc nồng độ dung dịch đạt đến mức cao nhất.
2. Nồng độ phần trăm là gì?
Nồng độ phần trăm của dung dịch được kí hiệu là C% và cho biết số gram chất tan có trong 100 gram dung dịch. Đây là một trong những phương pháp đo nồng độ phổ biến trong hóa học.
3. Công thức tính nồng độ phần trăm
Công thức tính nồng độ phần trăm của một chất được biểu diễn như sau:
C% = mct/mdd x 100%
Trong đó:
- C%: Nồng độ phần trăm
- mct: Khối lượng chất tan
- mdd: Khối lượng dung dịch
Mặt khác, ta có công thức mdd = mct + mdm (mdm là khối lượng của dung môi).
4. Cách sử dụng công thức tính nồng độ phần trăm
Để tính nồng độ phần trăm trong các bài toán hóa học, ta cần tuân theo các bước sau đây:
-
Xác định số chất có trong dung dịch, đặc biệt quan tâm đến số dư của chất tham gia phản ứng.
-
Xác định khối lượng dung dịch sau khi tham gia phản ứng theo công thức:
mdd = khối lượng các chất tan cho vào dung dịch + khối lượng dung môi - khối lượng chất kết tủa - khối lượng chất khí
-
Tìm khối lượng chất tan cần xác định.
-
Tính nồng độ phần trăm theo công thức tính nồng độ phần trăm.
Chỉ cần tuân thủ 4 bước trên, bạn có thể tính nồng độ phần trăm của chất tan một cách dễ dàng. Hãy xem ví dụ dưới đây để hiểu rõ hơn!
5. Một số lưu ý khi tính nồng độ phần trăm của dung dịch
Để tính nồng độ phần trăm của dung dịch một cách chính xác nhất, hãy lưu ý các điều sau:
- Đọc kỹ thông tin, xác định chính xác thành phần đã cho và thành phần cần tính.
- Nhớ chính xác các công thức để áp dụng phù hợp, tránh nhầm lẫn và áp dụng sai.
- Khi tính toán, cẩn thận và kiểm tra kỹ để đưa ra kết quả chính xác nhất.
6. Mối quan hệ giữa nồng độ phần trăm và các nồng độ dung dịch khác
Có một công thức liên hệ giữa nồng độ mol (CM) và nồng độ phần trăm (C%) của chất tan có phân tử khối M:
CM = 10.D.C%/M
7. Nồng độ mol là gì? Cách tính nồng độ mol
7.1. Khái niệm nồng độ mol và công thức tính
Sau khi biết được mối quan hệ giữa nồng độ phần trăm và nồng độ mol, bạn có thể tự hỏi về khái niệm nồng độ mol là gì. Đây chính là câu trả lời.
Nồng độ mol là đại lượng cho biết mối liên hệ giữa số mol của một chất tan và thể tích của dung dịch. Công thức tính nồng độ có thể được bắt đầu từ số mol và thể tích, khối lượng và thể tích, hoặc số mol và mililit.
Công thức tính nồng độ mol xác định như sau:
CM = n/V (Chú ý: cần đổi đơn vị thể tích ml sang lít)
Xác định nồng độ mol của dung dịch với số mol và thể tích
Nồng độ mol thể hiện mối liên hệ giữa số mol của một chất tan chia cho thể tích của dung dịch, tính bằng lit.
Xác định nồng độ mol của dung dịch từ khối lượng và thể tích
Nồng độ mol thể hiện mối liên hệ giữa số mol của một chất tan với thể tích dung dịch.
Xác định nồng độ mol của dung dịch từ số mol và ml dung dịch
Với công thức tính nồng độ mol này, bạn cần phải xác định số mol của chất tan trong một (l) dung dịch thay vì (ml) dung dịch.
7.2. Một số bài toán tính nồng độ mol
Bài tập 1:
Tính nồng độ mol của dung dịch có chứa 0,75 mol Natri Clorua trong 4,2 lít dung dịch?
Lời giải: Ta có số mol chất tan là 0,75 mol và thể tích dung dịch là 4,2 lít. Từ đó, ta có nồng độ mol của dung dịch là:
CM = 0,75 / 4,2 = 0,179 (mol/l)
Bài tập 2:
Tính nồng độ mol của dung dịch khi hòa tan 3,4 g KMnO4 trong 5,2 lít nước.
Lời giải: Ta có số mol chất tan KMnO4 = số gam chất tan / phân tử khối của chất tan = 3,4 / 158 = 0,0215 mol. Từ đó, ta có nồng độ mol của dung dịch là:
CM = 0,0215 / 5,2 = 0,004 (mol/l)
Bài tập 3:
Tính nồng độ mol của một dung dịch chứa 1,2 mol Canxi Clorua trong 2905 ml nước.
Lời giải: Ta có 2905 ml = 2,905 lít. Nồng độ mol của dung dịch sẽ là:
CM = 1,2 / 2,905 = 0,413 (mol/l)
Như vậy, để tính nồng độ mol của dung dịch, bạn cần xác định chính xác số mol chất tan có trong dung dịch, cũng như thể tích của dung dịch đó.
8. Bài tập áp dụng tính nồng độ phần trăm
Bài tập 1:
Hòa tan hết 20 gam NaCl vào trong 40 gam nước. Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch này.
Lời giải: Ta có khối lượng dung dịch là: mdd = mct + mdm = 20 + 40 = 60 gam Vậy nồng độ phần trăm dung dịch là: C% = (mct/mdd) x 100% = (20/60) x 100% = 33,3 %. Kết luận: Vậy nồng độ dung dịch của NaCl là 33,3%.
Bài tập 2:
Hoà tan 10 gam đường vào 40 gam nước. Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được.
Lời giải: Ta có khối lượng dung dịch là: mdd = mct + mdm = 10 + 40 = 50 gam Vậy nồng độ phần trăm dung dịch là: C% = (mct/mdd) x 100% = (10/50) x 100% = 20 %. Kết luận: Vậy nồng độ dung dịch của đường là 20%.
Bài tập 3:
Hòa tan CCO3 vào 200g dung dịch HCl 7,3% (vừa đủ), hãy tính nồng độ phần trăm của các chất có trong dung dịch sau phản ứng.
Lời giải: Khối lượng của HCl có trong 200g dung dịch HCl 7,3% là: mHCl = (C% x mdd)/100% = (200 x 7,3/100) = 14,6 (gam) => nHCl = 0,4mol
Ta có phương trình: CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2
nCaCO3 = nCaCl2 = nCO2 = ½ nHCl = 0,2 mol -> mCaCO3 = 20 (gam) mCaCl2 = 0,2 x 111 = 22,2 (gam) mCO2 = 0,2 x 44 = 8,8 (gam) m dd sau phản ứng = mCaCO3 + mdd HCl - mCO2 = 20 + 200 - 8,8 = 211,2 (gam)
Nồng độ của CaCl2 là: C% dd CaCl2 = (22,3 x 100%)/ (211 x 2) = 10,51%
Bài 4:
Cho 400g dung dịch NaOH 20% tác dụng vừa đủ với 200 gam dung dịch HCl sinh ra NaCl và H2O. Hãy tính nồng độ muối sinh ra sau phản ứng.
Lời giải: Khối lượng NaOH là: mNaOH = mdd x C% /100 = 400 x 20/100 = 80 (gam) => nNaOH = 80/40 = 3 (mol)
Ta có phương trình phản ứng: NaOH + HCl -> NaCl + H2O Theo phương trình hóa học: 1 mol -> 1 mol -> 1 mol Muối thu được sau phản ứng là NaCl mNaCl = 2 x 5,5 = 117 (gam) Phản ứng không sinh ra kết tủa hay chất khí nên khối lượng dung dịch sau phản ứng là: mdd sau phản ứng = mdd NaOH + mdd HCl = 400 + 200 = 600 (gam) => C% ddNaCl = 117/600 x 100% = 19,5 %
Bài 5:
Tiến hành hòa tan 3,9 gam Kali vào 36,2 gam nước chúng ta thu được dung dịch B có nồng độ bao nhiêu?
Lời giải: Ta có phương trình phản ứng hóa học sau: 2K + 2H2O -> 2KOH + H2
Số mol của K = 3,9/39 = 0,1 -> mol KOH = 0,1 -> mol H2O = 0,05 Sau khi cân bằng phương trình hóa học ta được phương trình sau: mdd = mk + mH2O - mH2 = 3,9 + 36,2 - (0,05.2) = 40 (gam) => C% = (mct/mdd).100% = [(0,1.56)/40].100% = 14%
Kết luận: Khi tiến hành hòa tan 3,9 gam Kali vào 36,2 gam nước, ta thu được dung dịch có nồng độ 14%.
Quá đơn giản phải không? Tuy nhiên, để học tốt môn hóa học, ta cần chăm chỉ, có kế hoạch và áp dụng khoa học. Hãy ôn tập các dạng bài tập thường gặp, nắm chắc lý thuyết, công thức và cách làm để có thể giải quyết các bài tập liên quan đến tính nồng độ phần trăm một cách hiệu quả. Chúc bạn may mắn!
Xem thêm:
