Nồng độ dung dịch
Dung dịch là hỗn hợp lỏng đồng nhất của chất tan và dung môi.
Ví dụ: Cho một thìa muối ăn vào cốc nước và khuấy đều thu được dung dịch muối ăn.
Trong quá trình này, muối ăn là chất tan, nước là dung môi và nước muối là dung dịch.
1. Định nghĩa
Độ tan (kí hiệu là S) của một chất trong nước là số gam chất đó hoà tan trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hoà ở một nhiệt độ, áp suất xác định.
Các chất khác nhau có độ tan khác nhau.
Ví dụ:
Độ tan của NaCl trong nước ở 25oC là 36 g/100 g H2O.
2. Cách tính độ tan của một chất trong nước
Công thức tính độ tan của một chất ở nhiệt độ xác định là:
\(\mathrm S\;=\;\frac{{\mathrm m}_{\mathrm{ct}}\times100}{{\mathrm m}_{\mathrm{nước}}}\;(\mathrm g/100\;\mathrm g\:{\mathrm H}_2\mathrm O)\)
Trong đó:
- mct là khối lượng của chất tan được hoà tan trong nước để tạo thành dung dịch bão hoà, có đơn vị là gam.
- mnước là khối lượng của nước, có đơn vị là gam.
Ví dụ: Ở 18oC, khi hoà tan hết 53 gam Na2CO3 trong 250 gam nước thì thu được dung dịch bão hoà. Tính độ tan của Na2CO3 trong nước ở 18oC.
Hướng dẫn giải:
Ở 18oC, 250 gam nước hòa tan tối đa 53 gam Na2CO3.
Ở 18oC, 100 gam nước hòa tan tối đa S gam Na2CO3.
\(\Rightarrow\mathrm S=\frac{53\times100}{250}=21,2\;(\mathrm g/100\;\mathrm g\;{\mathrm H}_2\mathrm O)\)
Vậy độ tan của Na2CO3 trong nước ở 18oC là 21,2 gam/100 g H2O.
3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ tan của chất rắn trong nước
- Khi tăng nhiệt độ, độ tan của hầu hết các chất rắn đều tăng.
Ví dụ: Độ tan của đường ăn trong nước ở 30oC là 216,7 gam trong khi ở 60oC là 288,8 gam.
- Có một số chất khi tăng nhiệt độ, độ tan lại giảm.
II. Nồng độ dung dịch
1. Nồng độ phần trăm
Nồng độ phần trăm (kí hiệu là C%) của một dung dịch là số gam chất tan có trong 100 gam dung dịch.
Công thức tính nồng độ phần trăm của dung dịch là:
\(\mathrm C\%=\frac{{\mathrm m}_{\mathrm{ct}}\;\times100\%}{{\mathrm m}_{\mathrm{dd}}}\)
Trong đó:
- mct là khối lượng chất tan, có đơn vị là gam.
- mdd là khối lượng dung dịch, có đơn vị là gam.
Khối lượng dung dịch bằng tổng khối lượng của chất tan và khối lượng dung môi.
Ví dụ: Hòa tan 50 gam muối ăn trong 200 gam nước thu được dung dịch muối ăn. Tính C% của dung dịch muối ăn đó.
Hướng dẫn giải:
Khối lượng dung dịch muối ăn là:
mdd = mmuối + mnước = 50 + 200 = 250 (g)
Nồng độ phần trăm của dung dịch là:
\(\mathrm C\%=\frac{50\times100}{250}=20\%\)
Nếu biết được nồng độ phần trăm của dung dịch thì ta có thể xác định được khối lượng chất tan và khối lượng dung dịch theo các biểu thức sau:
\({\mathrm m}_{\mathrm{ct}}=\frac{{\mathrm m}_{\mathrm{dd}}\times\mathrm C\%}{100};\;\) \({\mathrm m}_{\mathrm{dd}}=\frac{{\mathrm m}_{\mathrm{ct}}\times100}{\mathrm C\%}\)
2. Nồng độ mol của dung dịch
Nồng độ mol (kí hiệu là CM) của một dung dịch là số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch. Đơn vị của nồng độ mol là mol/L và thường được kí hiệu là M.
Công thức tính nồng độ mol của dung dịch:
\(\mathrm C_{\mathrm M} =\frac{\mathrm n}{\mathrm V}\)
Trong đó:
- n là số mol chất tan, có đơn vị là mol.
- V là thể tích dung dịch, có đơn vị là lít.
Ví dụ: Tính nồng độ mol của dung dịch chứa 25 gam NaOH trong 1250 ml dung dịch.
Hướng dẫn giải:
Số mol của NaOH có trong dung dịch là:
\({\mathrm n}_{\mathrm{NaOH}}=\frac{25}{40}=0,625\;(\mathrm{mol})\)
Nồng độ mol của dung dịch NaOH là:
\({\mathrm C}_{\mathrm M}=\frac{0,625}{1,25}=0,5\;\mathrm (\mathrm M)\)
Nếu biết được nồng độ mol của dung dịch ta có thể xác định được số mol chất tan và thể tích dung dịch theo các biểu thức sau:
\(\mathrm n\;=\;{\mathrm C}_{\mathrm M}\times\mathrm V;\;\;\;\;\;\;\mathrm V=\frac{\mathrm n}{{\mathrm C}_{\mathrm M}}\)
