A. Tổng Quan Về Độ Tan
Trong hóa học, độ Tan Của Một Chất Trong Nước ở Nhiệt độ Xác định Là một khái niệm quan trọng để hiểu về khả năng hòa tan của chất đó trong nước. Việc nắm vững lý thuyết và các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan giúp ích rất nhiều trong học tập và ứng dụng thực tế.
I. Khái Niệm Tính Tan Của Một Số Chất
Trước khi đi sâu vào độ tan của một chất trong nước ở nhiệt độ xác định là, chúng ta cần hiểu về tính tan của một số chất phổ biến:
1. Axit:
- Hầu hết các axit đều tan tốt trong nước.
- Ngoại lệ: Axit silixic (H2SiO3) không tan.
2. Bazơ:
- Đa số các bazơ không tan trong nước.
- Bazơ tan tốt: NaOH, KOH, Ba(OH)2. Ca(OH)2 tan ít.
- Bazơ không tan: Fe(OH)3, Cu(OH)2, Mg(OH)2…
3. Muối:
- Hầu hết các muối của natri và kali đều tan. Ví dụ: NaCl, K2SO4…
- Các muối nitrat đều tan: NaNO3, AgNO3…
- Đa số các muối clorua và sunfat tan được, trừ một số ít như AgCl, BaSO4, CaSO4…
- Đa số các muối cacbonat và photphat không tan, trừ muối của natri và kali.
II. Định Nghĩa và Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Độ Tan
1. Định nghĩa về độ tan của một chất trong nước ở nhiệt độ xác định là:
Độ tan (S) của một chất trong nước ở nhiệt độ xác định là số gam chất đó hòa tan được trong 100 gam nước để tạo thành một dung dịch bão hòa ở nhiệt độ đó.
Ví dụ: Ở 25°C, nếu hòa tan 36 gam NaCl vào 100 gam nước, ta thu được dung dịch muối bão hòa. Khi đó, độ tan của NaCl trong nước ở nhiệt độ xác định là 25°C là 36 gam (SNaCl = 36 gam).
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan:
- Nhiệt độ: Độ tan của một chất trong nước ở nhiệt độ xác định là yếu tố quan trọng nhất.
- Chất rắn: Thường thì khi tăng nhiệt độ, độ tan của chất rắn trong nước tăng lên.
- Chất khí: Khi tăng nhiệt độ, độ tan của chất khí trong nước giảm.
- Áp suất:
- Chất khí: Khi tăng áp suất, độ tan của chất khí trong nước tăng.
3. Công thức tính độ tan:
Công thức tổng quát:
S = (mct / mdm) * 100
Trong đó:
- S: Độ tan của chất tan (gam/100g nước)
- mct: Khối lượng chất tan (gam)
- mdm: Khối lượng dung môi (nước) (gam)
B. Ví Dụ Minh Họa
Ví dụ 1: Trong các muối sau: KCl, AgCl, BaSO4, CaCO3, MgCl2, muối nào không tan trong nước?
Lời giải:
Dựa vào tính chất đã nêu ở trên, ta có:
- AgCl, BaSO4, CaCO3 là các muối không tan trong nước.
Ví dụ 2: Biết rằng 90 gam NaCl hòa tan trong 250 ml nước tạo thành dung dịch bão hòa ở 25°C (DH2O = 1 g/ml). Hãy tính độ tan của NaCl trong nước ở nhiệt độ xác định là 25°C.
Lời giải:
- Khối lượng nước: mH2O = D V = 1 250 = 250g
- Áp dụng công thức: S = (mct / mdm) * 100
- Độ tan của NaCl trong nước ở nhiệt độ xác định là 25°C là: S = (90 / 250) * 100 = 36 gam.
Ví dụ 3: Ở 40°C, hòa tan m gam K2SO4 vào 115 gam nước thì thu được dung dịch bão hòa. Biết độ tan của K2SO4 trong nước ở nhiệt độ xác định là 40°C là 15 gam. Tìm giá trị của m.
Lời giải:
- Áp dụng công thức: S = (mct / mdm) 100 => mct = (S mdm) / 100
- Khối lượng K2SO4 cần hòa tan là: m = (15 * 115) / 100 = 17,25 gam.
C. Bài Tập Vận Dụng
Câu 1: Axit nào sau đây không tan trong nước?
A. H2SiO3
B. H3PO4
C. HCl
D. H3SO4
Lời giải:
Đáp án A
Axit H2SiO3 không tan trong nước.
Câu 2: Bazơ nào sau đây không tan?
A. Fe(OH)2
B. KOH
C. Ba(OH)2
D. NaOH
Lời giải:
Đáp án A
Phần lớn các bazơ không tan trong nước, trừ Ba(OH)2 ,NaOH, KOH,…
Câu 3: Phần lớn muối của kim loại nào sau đây tan được trong nước?
A. Nhôm
B. Kali
C. Natri
D. Cả Natri và Kali
Lời giải:
Đáp án D
Tất cả muối của natri và kali đều tan.
Câu 4: Cho các muối sau: KCl, NaNO3, BaCl2, CaCO3, BaCO3, MgCl2, có bao nhiêu muối tan trong nước?
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
Lời giải:
Đáp án C
Các muối tan trong nước là: KCl, NaNO3, BaCl2, MgCl2.
Câu 5: Độ tan của một chất trong nước ở nhiệt độ xác định là:
A. Số gam chất đó có thể tan trong 100 gam dung dịch.
B. Số gam chất đó có thể tan trong 100 gam nước.
C. Số gam chất đó có thể tan trong 100 gam dung môi để tạo thành dung dịch bão hòa.
D. Số gam chất đó có thể tan trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ xác định.
Lời giải:
Đáp án D
Độ tan của một chất trong nước ở nhiệt độ xác định là số gam chất đó có thể tan trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hòa.
Câu 6: Khi tăng nhiệt độ, độ tan của các chất rắn trong nước:
A. Đều tăng
B. Đều giảm
C. Phần lớn là tăng
D. Phần lớn là giảm
Lời giải:
Đáp án C
Trong nhiều trường hợp, khi tăng nhiệt độ thì độ tan tăng theo. Trong một số ít trường hợp, khi tăng nhiệt độ thì độ tan lại giảm.
Câu 7: Khi giảm nhiệt độ và tăng áp suất, độ tan của chất khí trong nước:
A. Đều tăng
B. Đều giảm
C. Có thể tăng và có thể giảm
D. Không tăng và cũng không giảm.
Lời giải:
Đáp án A
Độ tan của chất khí trong nước sẽ tăng, nếu ta giảm nhiệt độ và tăng áp suất.
Câu 8: Ở 20°C, hòa tan hết 336 gam muối trong 300 gam nước thì dung dịch bão hòa. Tính độ tan của K2CO3 trong nước ở nhiệt độ xác định là 20°C.
A. 110 gam
B. 125 gam
C. 128 gam
D. 112 gam
Lời giải:
Đáp án D
Độ tan của K2CO3 trong nước ở nhiệt độ xác định là 20°C là: S = (336 / 300) * 100 = 112 gam.
Câu 9: Ở 20°C, hoà tan 30g KNO3 vào trong 95g nước thì được dung dịch bão hoà. Độ tan của KNO3 trong nước ở nhiệt độ xác định là 20°C là:
A. 30,1 gam
B. 34,2 gam
C. 31,6 gam
D. 43,5 gam
Lời giải:
Đáp án C
Độ tan của KNO3 trong nước ở nhiệt độ xác định là 20°C là: S = (30 / 95) * 100 = 31,6 gam.
Câu 10: Tính độ tan của muối Na2CO3 trong nước ở nhiệt độ xác định là 18°C. Biết khi hòa tan hết 106 g Na2CO3 trong 500 g nước ở 18°C thì được dung dịch bão hòa.
A. 21,2 gam
B. 44,2 gam
C. 42,1 gam
D. 22,1 gam
Lời giải:
Đáp án A
Độ tan của muối Na2CO3 trong nước ở nhiệt độ xác định là 18°C là: S = (106 / 500) * 100 = 21,2 gam.
