A. Lý Thuyết Nền Tảng về Nồng Độ Mol
Để giải quyết các bài toán liên quan đến Tính Nồng độ Mol Dung Dịch Sau Phản ứng, việc nắm vững lý thuyết cơ bản là vô cùng quan trọng.
1. Định nghĩa Nồng Độ Mol (CM)
Nồng độ mol, ký hiệu là CM, biểu thị số mol chất tan có trong một lít dung dịch. Đây là một đại lượng quan trọng để xác định thành phần của dung dịch.
2. Công thức Tính Nồng Độ Mol
Công thức quen thuộc để tính nồng độ mol là:
CM = n/V
Trong đó:
- CM: Nồng độ mol của dung dịch (đơn vị: mol/l hoặc M).
- n: Số mol của chất tan (đơn vị: mol).
- V: Thể tích của dung dịch (đơn vị: lít).
Alt: Công thức CM bằng n chia V, minh họa cách tính nồng độ mol.
3. Các Bước Tính Nồng Độ Mol Dung Dịch Sau Phản Ứng
- Bước 1: Xác định phản ứng hóa học và viết phương trình phản ứng. Việc này giúp bạn biết chất nào phản ứng với chất nào và tỉ lệ phản ứng giữa chúng.
- Bước 2: Tính số mol của các chất tham gia phản ứng. Dựa vào khối lượng, thể tích hoặc các thông tin khác mà đề bài cung cấp.
- Bước 3: Xác định chất nào phản ứng hết, chất nào dư (nếu có). Dựa vào tỉ lệ phản ứng và số mol các chất tham gia.
- Bước 4: Tính số mol của các chất tạo thành sau phản ứng. Sử dụng phương trình phản ứng và số mol của chất phản ứng hết.
- Bước 5: Tính thể tích dung dịch sau phản ứng. Thể tích này có thể thay đổi so với ban đầu (ví dụ, do trộn các dung dịch).
- Bước 6: Tính nồng độ mol của các chất trong dung dịch sau phản ứng. Sử dụng công thức CM = n/V.
B. Ví Dụ Minh Họa Chi Tiết
Để hiểu rõ hơn về cách tính nồng độ mol dung dịch sau phản ứng, hãy cùng xem xét một số ví dụ cụ thể.
Ví dụ 1: Phản ứng trung hòa
Cho 200 ml dung dịch NaOH 1M tác dụng hoàn toàn với 300 ml dung dịch HCl 0.5M. Tính nồng độ mol của muối NaCl tạo thành sau phản ứng.
Lời giải:
- Phương trình phản ứng: NaOH + HCl → NaCl + H2O
- Số mol các chất:
- nNaOH = 0.2 * 1 = 0.2 mol
- nHCl = 0.3 * 0.5 = 0.15 mol
- Chất dư: NaOH dư (vì nNaOH > nHCl). HCl phản ứng hết.
- Số mol NaCl tạo thành: nNaCl = nHCl = 0.15 mol
- Thể tích dung dịch sau phản ứng: V = 0.2 + 0.3 = 0.5 lít
- Nồng độ mol NaCl: CM(NaCl) = 0.15 / 0.5 = 0.3M
Ví dụ 2: Phản ứng tạo kết tủa
Trộn 100 ml dung dịch AgNO3 0.2M với 100 ml dung dịch NaCl 0.1M. Tính nồng độ mol của các ion trong dung dịch sau phản ứng (coi thể tích dung dịch không đổi).
Lời giải:
- Phương trình phản ứng: AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3
- Số mol các chất:
- nAgNO3 = 0.1 * 0.2 = 0.02 mol
- nNaCl = 0.1 * 0.1 = 0.01 mol
- Chất dư: AgNO3 dư. NaCl phản ứng hết.
- Số mol AgCl kết tủa: nAgCl = nNaCl = 0.01 mol
Số mol NaNO3 tạo thành: nNaNO3 = nNaCl = 0.01 mol
Số mol AgNO3 dư: nAgNO3(dư) = 0.02 – 0.01 = 0.01 mol - Thể tích dung dịch sau phản ứng: V = 0.1 + 0.1 = 0.2 lít
- Nồng độ mol các ion:
- CM(Ag+) = 0.01 / 0.2 = 0.05M (từ AgNO3 dư)
- CM(NO3-) = 0.01 / 0.2 + 0.01/0.2 = 0.1M (từ AgNO3 dư và NaNO3)
- CM(Na+) = 0.01 / 0.2 = 0.05M (từ NaNO3)
Ví dụ 3: Trong 100 ml dung dịch có hòa tan 32 gam CuSO4. Tính nồng độ mol của dung dịch?
Lời giải:
Số mol CuSO4 có trong dung dịch là: nCuSO4 = 32/160 = 0,2 mol
Nồng độ mol của dung dịch CuSO4 là:
CM = n/V = 0,2/0,1 = 2 (mol/l) hay 2M
Alt: Phép tính 32 chia 160 để tìm số mol CuSO4.
Ví dụ 4: Tính nồng độ mol của 500ml dung dịch chứa 7,45 gam KCl.
Lời giải:
V = 500ml = 0,5 lít
Số mol KCl có trong dung dịch là: nKCl = 7,45/74,5 = 0,1 mol
Nồng độ mol của dung dịch KCl là:
CM = n/V = 0,1/0,5 = 0,2M
Alt: Phép chia 7.45 cho 74.5 để tính số mol KCl.
C. Bài Tập Vận Dụng
Để củng cố kiến thức, hãy thử sức với các bài tập sau:
Bài 1: Trộn 2 lít dung dịch H2SO4 0.5M với 3 lít dung dịch H2SO4 1M. Tính nồng độ mol của dung dịch H2SO4 sau khi trộn.
Bài 2: Cho 5.6 gam Fe tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư. Tính nồng độ mol của FeCl2 trong dung dịch sau phản ứng, biết thể tích dung dịch sau phản ứng là 200ml.
Bài 3: Hòa tan 20 gam NaOH vào nước để được 500ml dung dịch. Tính nồng độ mol của dung dịch NaOH.
Bài 4: Thêm 11,7g NaCl vào 2 lít dung dịch NaCl 0,5M sẽ được dung dịch có nồng độ gần bằng bao nhiêu?
Lời giải:
nNaCl thêm vào = 11,7/58,5 = 0,2 mol
nNaCl ban đầu = 2. 0,5 = 1 mol
Tổng số mol NaCl = 0,2+ 1 = 1,2 mol
Nồng độ dung dịch sau khi thêm là: CM = 1,2/2 = 0,6M
Alt: Phép chia 11.7 cho 58.5 để tính số mol NaCl.
Bài 5: Trong 300 ml của một dung dịch có chứa 20,52 gam Ba(OH)2. Hãy tính nồng độ mol của dung dịch này?
Lời giải:
Đổi 300 ml = 0,3 lít
nBa(OH)2 = 20,52/171 = 0,12 mol
Nồng độ mol của dung dịch Ba(OH)2 là:
Áp dụng công thức: CM = n/V = 0,12/0,3 = 0,4M
Alt: Hình ảnh phép chia 20.52 cho 171 để tính số mol Ba(OH)2.
Hy vọng với những kiến thức và bài tập trên, bạn sẽ tự tin hơn trong việc tính nồng độ mol dung dịch sau phản ứng. Chúc bạn học tốt!
