Bài học

Ôn tập: dung dịch, độ tan và nồng độ

Em sẽ làm được gì?

Bài này ôn lại khái niệm dung dịch, độ tan, nồng độ phần trăm (C%) và nồng độ mol ( $C_M$ ) — trọng tâm là phân biệt rõ mẫu số và đơn vị của từng công thức — rồi vận dụng vào bài pha chế dung dịch.

Bài này ôn lại khái niệm dung dịch, độ tan, nồng độ phần trăm (C%) và nồng độ mol ($C_M$) — trọng tâm là phân biệt rõ mẫu số và đơn vị của từng công thức — rồi vận dụng vào bài pha chế dung dịch.

Cần nhớ trước

Cần vững Khóa 6 (dung dịch, độ tan, nồng độ phần trăm, nồng độ mol). Kĩ năng đổi đơn vị thể tích (mL ↔ L) và tính số mol từ bài trước cũng sẽ dùng lại ở đây.

Khởi động

Mẹ em pha nước muối sinh lý bằng cách hòa 9 g muối ăn vào nước cho đủ 1000 g dung dịch. Chai nước muối sinh lý bán ngoài hiệu thuốc thường ghi nồng độ 0,9%. Vậy dung dịch mẹ em pha có đúng nồng độ đó không? Thử tính nồng độ phần trăm trước khi đọc tiếp xem sao.

Bốn công thức cần phân biệt rõ

Với 9 g muối trong 1000 g dung dịch, nồng độ phần trăm là $C\% = \dfrac{9}{1000}\times100\% = 0,9\%$ — đúng bằng nồng độ ghi trên nhãn! Dung dịch sinh lý chính là một ví dụ thực tế của nồng độ phần trăm mà em sắp ôn lại kĩ hơn.

Dung dịch xuất hiện ở khắp nơi trong hóa học và đời sống, và bốn công thức sau đây hay bị nhầm lẫn nhất vì chúng trông giống nhau nhưng có mẫu số khác nhau:

Khối lượng dung dịch: $m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$ (khối lượng chất tan cộng khối lượng dung môi).
Độ tan $S$ : $S = \dfrac{m_{ct}}{m_{nước}} \times 100$ — tính trên 100 g nước (dung môi), KHÔNG phải trên dung dịch.
Nồng độ phần trăm $C\%$ : $C\% = \dfrac{m_{ct}}{m_{dd}} \times 100\%$ — tính trên 100 g dung dịch (chất tan + dung môi).
Nồng độ mol $C_M$ : $C_M = \dfrac{n}{V}$ — số mol chất tan chia cho thể tích dung dịch tính bằng lít, không phải mililít.

Dung dịch xuất hiện ở khắp nơi trong hóa học và đời sống, và bốn công thức sau đây hay bị nhầm lẫn nhất vì chúng trông giống nhau nhưng có mẫu số khác nhau: - **Khối lượng dung dịch**: $m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$ (khối lượng chất tan cộng khối lượng dung môi). - **Độ tan** $S$: $S = \dfrac{m_{ct}}{m_{nước}} \times 100$ — tính trên **100 g nước** (dung môi), KHÔNG phải trên dung dịch. - **Nồng độ phần trăm** $C\%$: $C\% = \dfrac{m_{ct}}{m_{dd}} \times 100\%$ — tính trên **100 g dung dịch** (chất tan + dung môi). - **Nồng độ mol** $C_M$: $C_M = \dfrac{n}{V}$ — số mol chất tan chia cho thể tích dung dịch tính bằng **lít**, không phải mililít.

Cách nhớ nhanh để không nhầm mẫu số: độ tan luôn gắn với nước (dung môi tinh khiết), còn nồng độ phần trăm luôn gắn với dung dịch (đã pha trộn). Còn với $C_M$ , lỗi phổ biến nhất không phải nhầm mẫu số mà là quên đổi đơn vị thể tích từ mililít sang lít trước khi chia.

Cách nhớ nhanh để không nhầm mẫu số: độ tan luôn gắn với **nước** (dung môi tinh khiết), còn nồng độ phần trăm luôn gắn với **dung dịch** (đã pha trộn). Còn với $C_M$, lỗi phổ biến nhất không phải nhầm mẫu số mà là quên đổi đơn vị thể tích từ mililít sang lít trước khi chia.

Phân biệt mẫu số: độ tan trên 100 g nước; C% trên 100 g dung dịch; C_M trên 1 lít dung dịch.

Ví dụ

Ví dụ 1 — Tính nồng độ phần trăm

1
Hòa tan 30 g muối ăn vào 120 g nước, thu được một dung dịch đồng nhất. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch.
2
$m_{dd} = m_{ct} + m_{dm} = 30 + 120 = 150$ g.
$m_{dd} = m_{ct} + m_{dm} = 30 + 120 = 150$ g.
3
$C\% = \dfrac{30}{150} \times 100\% = 20\%$ .
$C\% = \dfrac{30}{150} \times 100\% = 20\%$.
4
Dung dịch thu được có nồng độ 20%.

Ví dụ

Ví dụ 2 — Bài tổng hợp: pha loãng dung dịch trong phòng thí nghiệm

1
Trong phòng thí nghiệm chỉ có sẵn dung dịch $HCl$ đặc nồng độ 2M. Em cần pha 500 mL dung dịch $HCl$ 0,4M để làm thí nghiệm. Hỏi cần lấy bao nhiêu mililít dung dịch $HCl$ đặc rồi thêm nước cho đủ thể tích yêu cầu?
Trong phòng thí nghiệm chỉ có sẵn dung dịch $HCl$ đặc nồng độ 2M. Em cần pha 500 mL dung dịch $HCl$ 0,4M để làm thí nghiệm. Hỏi cần lấy bao nhiêu mililít dung dịch $HCl$ đặc rồi thêm nước cho đủ thể tích yêu cầu?
2
Khi pha loãng, ta chỉ thêm nước — số mol chất tan ( $HCl$ ) không đổi, chỉ thể tích dung dịch tăng lên nên nồng độ giảm.
Khi pha loãng, ta chỉ thêm nước — **số mol chất tan ($HCl$) không đổi**, chỉ thể tích dung dịch tăng lên nên nồng độ giảm.
3
Đổi $500$ mL $= 0,5$ L. Số mol $HCl$ cần trong dung dịch sau khi pha: $n = C_M \times V = 0,4 \times 0,5 = 0,2$ mol.
Đổi $500$ mL $= 0,5$ L. Số mol $HCl$ cần trong dung dịch sau khi pha: $n = C_M \times V = 0,4 \times 0,5 = 0,2$ mol.
4
Vì số mol không đổi, thể tích dung dịch đặc cần lấy là $V_{đặc} = \dfrac{n}{C_{đặc}} = \dfrac{0,2}{2} = 0,1$ L $= 100$ mL.
Vì số mol không đổi, thể tích dung dịch đặc cần lấy là $V_{đặc} = \dfrac{n}{C_{đặc}} = \dfrac{0,2}{2} = 0,1$ L $= 100$ mL.
5
Lấy 100 mL dung dịch $HCl$ 2M, sau đó thêm nước cho đủ 500 mL, ta được đúng dung dịch $HCl$ 0,4M cần dùng (phần nước thêm vào là $500 - 100 = 400$ mL).
Lấy 100 mL dung dịch $HCl$ 2M, sau đó thêm nước cho đủ 500 mL, ta được đúng dung dịch $HCl$ 0,4M cần dùng (phần nước thêm vào là $500 - 100 = 400$ mL).

Ví dụ

Ví dụ 3 — Pha chế trực tiếp dung dịch theo nồng độ mol yêu cầu

1
Em cần pha 250 mL dung dịch $NaCl$ 0,2M để làm thí nghiệm ở trường. Trong phòng thí nghiệm chỉ có $NaCl$ rắn (tinh khiết) và nước cất. Hỏi cần cân bao nhiêu gam $NaCl$ rắn? Biết $M_{NaCl} = 58,5$ g/mol.
Em cần pha 250 mL dung dịch $NaCl$ 0,2M để làm thí nghiệm ở trường. Trong phòng thí nghiệm chỉ có $NaCl$ rắn (tinh khiết) và nước cất. Hỏi cần cân bao nhiêu gam $NaCl$ rắn? Biết $M_{NaCl} = 58,5$ g/mol.
2
Đổi $250$ mL $= 0,25$ L. $n_{NaCl} = C_M \times V = 0,2 \times 0,25 = 0,05$ mol.
Đổi $250$ mL $= 0,25$ L. $n_{NaCl} = C_M \times V = 0,2 \times 0,25 = 0,05$ mol.
3
$m_{NaCl} = n \times M = 0,05 \times 58,5 = 2,925$ g.
$m_{NaCl} = n \times M = 0,05 \times 58,5 = 2,925$ g.
4
Cân đúng 2,925 g $NaCl$ rắn, cho vào bình định mức, thêm nước cất, khuấy tan hoàn toàn rồi thêm nước cất cho đủ đúng 250 mL — không được ước lượng bằng mắt.
Cân đúng 2,925 g $NaCl$ rắn, cho vào bình định mức, thêm nước cất, khuấy tan hoàn toàn rồi thêm nước cất cho đủ đúng 250 mL — không được ước lượng bằng mắt.
5
Cần cân 2,925 g $NaCl$ rắn để pha đúng 250 mL dung dịch $NaCl$ 0,2M. Khác với Ví dụ 2 (pha loãng từ dung dịch đặc có sẵn), bài này pha trực tiếp từ chất rắn — cả hai cách đều dùng chung công thức $n = C_M \times V$ .
Cần cân 2,925 g $NaCl$ rắn để pha đúng 250 mL dung dịch $NaCl$ 0,2M. Khác với Ví dụ 2 (pha loãng từ dung dịch đặc có sẵn), bài này pha trực tiếp từ chất rắn — cả hai cách đều dùng chung công thức $n = C_M \times V$.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Lỗi thường gặp

Hai nhầm lẫn kinh điển: lấy khối lượng chất tan chia cho khối lượng nước khi tính C% (phải chia cho khối lượng dung dịch), và quên đổi mililít sang lít khi tính $C_M$ — sai một bước này là kết quả lệch cả nghìn lần. Còn khi pha chế thực tế, nhiều bạn quên rằng thể tích cuối cùng phải đo BẰNG DỤNG CỤ (bình định mức) sau khi chất rắn đã tan hết, chứ không phải cộng đại thể tích nước ban đầu với thể tích chất rắn. Trước khi thay số vào công thức, luôn soát lại mẫu số và đơn vị của đại lượng đang dùng.

Hai nhầm lẫn kinh điển: lấy khối lượng chất tan chia cho khối lượng **nước** khi tính C% (phải chia cho khối lượng **dung dịch**), và quên đổi mililít sang lít khi tính $C_M$ — sai một bước này là kết quả lệch cả nghìn lần. Còn khi pha chế thực tế, nhiều bạn quên rằng thể tích cuối cùng phải đo BẰNG DỤNG CỤ (bình định mức) sau khi chất rắn đã tan hết, chứ không phải cộng đại thể tích nước ban đầu với thể tích chất rắn. Trước khi thay số vào công thức, luôn soát lại mẫu số và đơn vị của đại lượng đang dùng.

Ghi nhớ

$m_{dd}=m_{ct}+m_{dm}$ . Độ tan $S$ tính trên 100 g nước; $C\%$ tính trên 100 g dung dịch; $C_M = n/V$ với V tính bằng lít. Khi pha loãng, số mol chất tan không đổi.

$m_{dd}=m_{ct}+m_{dm}$. Độ tan $S$ tính trên 100 g nước; $C\%$ tính trên 100 g dung dịch; $C_M = n/V$ với V tính bằng lít. Khi pha loãng, số mol chất tan không đổi.

Thạo dung dịch và nồng độ rồi, ta quay lại với các họ chất đã học — acid, base, oxide, muối — cùng thang pH, để khép lại bức tranh Hóa học 8.