Khi cho 300ml dung dịch HCl 1M vào 300ml dung dịch NaOH 0.5M, phản ứng trung hòa sẽ xảy ra. Để xác định chất nào còn dư sau phản ứng, chúng ta cần tính toán số mol của từng chất và so sánh chúng.
Đầu tiên, ta cần hiểu rõ về phản ứng hóa học xảy ra giữa HCl (axit clohydric) và NaOH (natri hydroxit). Phản ứng này là một phản ứng trung hòa, tạo ra muối NaCl (natri clorua) và nước (H₂O).
Phương trình hóa học của phản ứng:
HCl + NaOH → NaCl + H₂O
Tiếp theo, chúng ta sẽ tiến hành tính toán số mol của từng chất tham gia phản ứng.
- Tính số mol của HCl:
Số mol HCl được tính bằng công thức: n = C * V, trong đó:
- n là số mol
- C là nồng độ mol (M)
- V là thể tích dung dịch (lít)
Trong trường hợp này:
- C (HCl) = 1M
- V (HCl) = 300ml = 0.3 lít
Vậy, số mol của HCl là: n(HCl) = 1M * 0.3 lít = 0.3 mol
- Tính số mol của NaOH:
Tương tự như trên, số mol NaOH được tính bằng công thức: n = C * V, trong đó:
- C (NaOH) = 0.5M
- V (NaOH) = 300ml = 0.3 lít
Vậy, số mol của NaOH là: n(NaOH) = 0.5M * 0.3 lít = 0.15 mol
Hình ảnh minh họa quá trình tính toán số mol của axit HCl và bazơ NaOH trong phản ứng trung hòa để xác định chất dư.
Bây giờ, ta so sánh số mol của HCl và NaOH để xác định chất nào dư sau phản ứng.
So sánh số mol HCl và NaOH:
Nhìn vào phương trình phản ứng, ta thấy rằng HCl và NaOH phản ứng với nhau theo tỉ lệ 1:1. Điều này có nghĩa là 1 mol HCl sẽ phản ứng với 1 mol NaOH.
Ta có:
- n(HCl) = 0.3 mol
- n(NaOH) = 0.15 mol
Vì số mol HCl lớn hơn số mol NaOH, nên HCl sẽ dư sau phản ứng. NaOH sẽ phản ứng hết.
Hình ảnh mô tả phản ứng trung hòa giữa dung dịch axit clohydric (HCl) và dung dịch natri hydroxit (NaOH), tạo thành muối và nước.
Tính lượng HCl dư:
Để tính lượng HCl dư, ta lấy số mol HCl ban đầu trừ đi số mol NaOH đã phản ứng (vì tỉ lệ phản ứng là 1:1).
Số mol HCl dư = n(HCl) ban đầu – n(NaOH) đã phản ứng
Số mol HCl dư = 0.3 mol – 0.15 mol = 0.15 mol
Vậy, sau phản ứng, có 0.15 mol HCl dư.
Tính khối lượng HCl dư:
Để tính khối lượng HCl dư, ta sử dụng công thức: m = n * M, trong đó:
- m là khối lượng (gam)
- n là số mol
- M là khối lượng mol (g/mol)
Khối lượng mol của HCl (M(HCl)) ≈ 36.5 g/mol
Vậy, khối lượng HCl dư là: m(HCl) dư = 0.15 mol * 36.5 g/mol = 5.475 gam
Hình ảnh minh họa cách tính khối lượng axit HCl còn dư sau khi phản ứng với natri hydroxit (NaOH) trong phản ứng trung hòa.
Kết luận:
Sau khi cho 300ml dung dịch HCl 1M vào 300ml dung dịch NaOH 0.5M, HCl còn dư. Khối lượng HCl dư là 5.475 gam. Phản ứng này là một ví dụ điển hình của phản ứng trung hòa, một khái niệm quan trọng trong hóa học.
