Tính Nồng độ Dung Dịch là một kỹ năng quan trọng trong hóa học, giúp chúng ta định lượng chính xác thành phần của một dung dịch. Bài viết này sẽ đi sâu vào hai loại nồng độ phổ biến nhất: nồng độ phần trăm và nồng độ mol, cùng với các ví dụ minh họa và công thức chuyển đổi.
I. Nồng Độ Phần Trăm (C%)
Nồng độ phần trăm (C%) cho biết số gam chất tan có trong 100 gam dung dịch. Nó thể hiện tỷ lệ khối lượng của chất tan so với tổng khối lượng dung dịch.
Công thức:
$C% = frac{m{ct}}{m{dd}} times 100%$
Trong đó:
- C%: Nồng độ phần trăm của dung dịch (%)
- $m_{ct}$: Khối lượng chất tan (gam)
- $m{dd}$: Khối lượng dung dịch (gam) = $m{dung môi} + m_{chất tan}$
Từ công thức gốc, ta có thể suy ra các công thức tính khối lượng dung dịch và khối lượng chất tan:
- Khối lượng dung dịch: $m{dd} = frac{m{ct} times 100%}{C%}$
- Khối lượng chất tan: $m{ct} = frac{m{dd} times C%}{100%}$
Nồng độ phần trăm dung dịch, biểu diễn khối lượng chất tan trên tổng khối lượng dung dịch
Ví dụ 1: Hòa tan 25 gam muối ăn vào 100 gam nước. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch muối thu được.
Giải:
- Khối lượng chất tan ($m_{ct}$): 25 gam
- Khối lượng dung dịch ($m_{dd}$): $25 + 100 = 125$ gam
- Áp dụng công thức: $C% = frac{25}{125} times 100% = 20%$
Vậy, nồng độ phần trăm của dung dịch muối là 20%.
II. Nồng Độ Mol (CM)
Nồng độ mol (CM) của dung dịch cho biết số mol chất tan có trong một lít dung dịch. Nó thể hiện số lượng hạt chất tan (tính bằng mol) trong một đơn vị thể tích dung dịch.
Công thức:
$CM = frac{n}{V{dd}}$
Trong đó:
- $C_M$: Nồng độ mol (mol/L hoặc M)
- n: Số mol chất tan (mol)
- $V_{dd}$: Thể tích dung dịch (L)
Từ công thức tính nồng độ mol, ta có thể suy ra các công thức tính số mol chất tan và thể tích dung dịch:
- Số mol chất tan: $n = CM times V{dd}$
- Thể tích dung dịch: $V_{dd} = frac{n}{C_M}$
Ví dụ 2: Hòa tan 0.2 mol NaOH vào nước để thu được 500 ml dung dịch. Tính nồng độ mol của dung dịch NaOH thu được.
Giải:
- Số mol chất tan (n): 0.2 mol
- Thể tích dung dịch ($V_{dd}$): 500 ml = 0.5 L
- Áp dụng công thức: $C_M = frac{0.2}{0.5} = 0.4$ M
Vậy, nồng độ mol của dung dịch NaOH là 0.4M.
III. Chuyển Đổi Giữa Nồng Độ Phần Trăm và Nồng Độ Mol
Trong nhiều trường hợp, chúng ta cần chuyển đổi giữa nồng độ phần trăm và nồng độ mol. Công thức chuyển đổi như sau:
$CM = frac{C% times D{dd} times 10}{M}$
Trong đó:
- $C_M$: Nồng độ mol (mol/L)
- C%: Nồng độ phần trăm (%)
- $D_{dd}$: Khối lượng riêng của dung dịch (g/mL)
- M: Khối lượng mol của chất tan (g/mol)
Lưu ý quan trọng: Đảm bảo đơn vị của các đại lượng phải thống nhất trước khi áp dụng công thức. Đặc biệt, cần chú ý đến đơn vị của khối lượng riêng (g/mL hoặc kg/L).
Ví dụ 3: Dung dịch H2SO4 98% có khối lượng riêng là 1.84 g/mL. Tính nồng độ mol của dung dịch này.
Giải:
- C% = 98%
- $D_{dd}$ = 1.84 g/mL
- M (H2SO4) = 98 g/mol
Áp dụng công thức:
$C_M = frac{98 times 1.84 times 10}{98} = 18.4$ M
Vậy, nồng độ mol của dung dịch H2SO4 98% là 18.4M.
Việc nắm vững các công thức và kỹ năng tính toán nồng độ dung dịch là rất quan trọng trong học tập và nghiên cứu hóa học. Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những kiến thức cần thiết và hữu ích.
