1.1. Cách pha chế dung dịch theo nồng độ cho trước
Đầu tiên ta xác định chất tan, dung môi là chất nào?
Có 2 kiểu pha chế:
- Pha chế dung dịch theo nồng độ phần trăm
- Pha chế dung dịch theo nồng độ mol
Bài tập 1: Từ muối CuSO4, nước cất và các dụng cụ cần thiết, hãy tính toán và nêu cách pha chế 50 gam dung dịch CuSO4 10%.
a] Tính toán
Đề bài cho khối lượng chất tan là 50 gam dung dịch CuSO4 và nồng độ phần trăm của dung dịch C% = 10%.
Vận dụng công thức tính khối lượng chất tan ta có:
\[m_{CuSO_{4}} = \frac{{C\% .{m_{dd}}}}{{100\% }}\] = \[\frac{{10\%.50 }}{{100\% }} = 5[gam]\]
Các em lưu ý tới công thức tính khối lượng dung dịch là mdung dịch = mdung môi + mchất tan
Có khối lượng chất tan [5gam CuSO4], có khối lượng dung dịch [50 gam]. Như vậy ta suy ra được khối lượng dung môi [nước]
mdung dịch = mdung môi + mchất tan ⇒ mdung môi = mdung dịch - mchất tan = 50 - 5 = 45 [gam]
Vậy khối lượng nước cần dùng cho sự pha chế là 45 gam.
b] Cách pha chế:
- Bước 1: Chuẩn bị
- Dụng cụ: Cân phân tích [cân có tính chính xác cao, tính theo mg], cốc chia độ, đũa thủy tinh, ống đong
- Hóa chất: CuSO4 rắn, khan, nước cất.
- Bước 2: Tiến hành pha chế
- Cân lấy 45 gam tinh thể CuSO4 [màu xanh]
- Dùng ống đong, đong 100ml nước cất rồi đổ vào cốc chia độ.
- Cho 5 gam CuSO4 vào cốc rồi khuấy đều bằng đũa thủy tinh ta được 50 gam dung dịch CuSO4 10%.
Hình 1: Quá trình pha chế 50 gam dung dịch CuSO4 10%
Bài tập 2: Từ muối CuSO4, nước cất và các dụng cụ cần thiết, hãy tính toán và nêu cách pha chế 50 ml dung dịch CuSO4 1M.
a] Tính toán
Từ công thức tính nồng độ mol của dung dịch nhận thấy có chứa 3 ẩn là số mol [n], thể tích [V] và nồng độ mol [CM].
Đề bài cung cấp 2 dữ kiện là thể tích dung dịch và nồng độ mol [1mol/l]
Vì đơn vị của nồng độ mol là mol/lít nên dữ kiện ml phải đổi về lít: 50 ml = \[\frac{{50}}{{1000}} = 0,05[lit]\]
Cho nguyên tử khối của Cu = 64, S = 32, O = 16
Cụ thể như sau:
Số mol CuSO4 chứa trong 50 ml dung dịch CuSO4 1M là:
\[n = {C_M}.V = 1.0,05 = 0,05[mol]\]
Khối lượng CuSO4 chứa trong 50 ml dung dịch CuSO4 1M là:
\[{m_{CuS{O_4}}} = {n_{CuS{O_4}}}.{M_{CuS{O_4}}} = 0,05.[64 + 32 + 16.4] = 8[gam]\]
Vậy khối lượng CuSO4 cần thêm vào là 8 gam để tạo 50 ml dung dịch CuSO4 1M.
b] Cách pha chế
- Bước 1: Chuẩn bị
- Dụng cụ: Cân phân tích [cân có tính chính xác cao, tính theo mg], cốc chia độ, đũa thủy tinh, ống đong
- Hóa chất: CuSO4 rắn, khan, nước cất.
-
Bước 2: Tiến hành pha chế
- Cân 8g CuSO4 cho vào cốc thủy tinh dung tích 100ml.
- Đổ đần dần nước cất vào cốc và khuấy nhẹ cho đủ 50 ml dung dịch ta được 50 ml dung dịch CuSO4 1M.
Hình 2: Quá trình pha chế 50 ml dung dịch CuSO4 1M
1.2. Cách pha loãng dung dịch theo nồng độ cho trước
Bài tập 1: Từ muối MgSO4, nước cất và các dụng cụ cần thiết, hãy tính toán và nêu cách pha chế 100ml dung dịch MgSO4 0,4 M từ dung dịch MgSO4 2M.
a] Tính toán
Từ công thức tính nồng độ mol của dung dịch nhận thấy có chứa 3 ẩn là số mol [n], thể tích [V] và nồng độ mol [CM].
Đề bài cung cấp 2 dữ kiện là thể tích dung dịch [100 ml] và nồng độ mol [0,4M]
Lưu ý: Vì đơn vị của nồng độ mol là [mol/lit] nên thể tích phải đổi từ ml sang lít.
Cho nguyên tử khối của Mg = 24, S = 32, O = 16
Cụ thể như sau:
Đổi 100ml thành 0,1 lít
Số mol chất tan có trong 100ml dung dịch 0,4M:
\[{n_{MgS{O_4}}} = {C_M}.V = 0,4.0,1 = 0,04[mol]\]
+ Thể tích dung dịch MgSO4 2M trong đó có 0,04 mol MgSO4:
\[V' = \frac{n}{{{C_M}'}} = \frac{{0,04}}{2} = 0,02[lit]=20[ml]\]
b] Cách pha chế
- Bước 1: Chuẩn bị
- Dụng cụ: Cốc chia độ, đũa thủy tinh, ống đong
- Hóa chất: dung dịch MgSO4 2M, nước cất
- Bước 2: Tiến hành pha chế
- Lấy 20ml dung dịch MgSO4 cho vào cốc thủy tinh 250ml
- Đổ từ từ nước cất vào cốc và khuấy nhẹ đến 100ml thì dừng lại ta được 100ml dung dịch MgSO4 0,04M.
Hình 3: Quá trình pha loãng dung dịch MgSO4 2M
Bài tập 2: Từ muối NaCl, nước cất và các dụng cụ cần thiết, hãy tính toán và nêu cách pha chế 150g dung dịch NaCl 2,5% từ dung dịch NaCl 10%.
a] Tính toán
Khối lượng NaCl trong 150g dung dịch NaCl 2,5% là:
\[{m_{NaCl}} = \frac{{C\% .{m_{{\rm{dd}}}}}}{{{\rm{100\% }}}} = \frac{{2,5.150}}{{100}} = 3,75[g]\]
Khối lượng dung dịch NaCl ban đầu chứa 3,75g NaCl là:
\[{m_{{\rm{dd}}}} = \frac{{{m_{ct}}.100\% }}{{C\% }} = \frac{{3,75.100}}{{10}} = 37,5[g]\]
Khối lượng nước cần dùng là:
mdm= 150 – 37,5 = 112,5[g]
b] Cách pha chế
- Bước 1: Chuẩn bị
- Dụng cụ: Cân phân tích [cân có tính chính xác cao, tính theo mg], cốc chia độ hoặc bình tam giác, đũa thủy tinh, ống đong
- Hóa chất: muối NaCl, nước cất
- Bước 2: Tiến hành pha chế
- Cân lấy 37,5g dung dịch NaCl 10% cho vào cốc thủy tinh 200ml [hoặc bình tam giác.
- Đong lấy 112,5ml nước cất rồi đổ từ từ vào cốc đựng dung dịch NaCl 10%, khuấy đều. Ta được dung dịch NaCl 2,5%.
Lưu ý: Khi cân dung dịch ta cân cả dung dịch và bình chứa dung dịch nên ta sẽ cân riêng bình đựng, sau đó lấy tổng khối lượng trừ đi khối lượng bình là ra được khối lượng dung dịch chứa trong bình. Cụ thể như bài này. Khối lượng bình rỗng là 50 gam, tổng khối lượng bình và dung dịch là 87,8 gam. Như vậy ta vừa cân được 87,5 - 50 = 37,5 gam dung dịch.
Hình 4: Đầu tiên ta cân bình rỗng
Hình 5: Sau đó, cân cả khối lượng của bình và dung dịch
Hình 6: Quá trình pha chế dung dịch NaCl 2,5%
1. Pha chế dung dịch theo nồng độ cho trước
Bước 1: Tính các đại lượng cần dùng
Bước 2: Pha chế dung dịch theo các đại lượng cần xác định
* Pha dung dịch nồng độ mol/l [CM]:
Từ muối A, nước cất và các dụng cụ cần thiết, hãy pha chế V [ml] dung dịch A nồng độ CM
Bước 1: Tính số mol chất tan có trong dung dịch cần pha chế:
Vì đơn vị của nồng độ mol là mol/lít nên thể tích dung dịch phải đổi về lít, sau đó tính số mol theo công thức:
n = CM . V
Bước 2: Từ số mol suy ra khối lượng chất tan [m] cần lấy để pha chế.
Bước 3: Thể tích dung dịch chính là thể tích nước cần dùng để pha chế.
Kết luận: vậy cần lấy m gam A hòa tan vào V [ml] nước cất để tạo thành V [ml] dung dịch A có nồng độ CM
* Pha dung dịch nồng độ phần trăm:
Từ muối B, nước cất và các dụng cụ cần thiết, hãy tính toán và nêu cách pha chế m gam dung dịch B có nồng độ C%.
Bước 1: Tính khối lượng chất tan cần pha chế:
Bước 2: Tính khối lượng nước cần pha chế:
Cần nhớ công thức tính khối lượng dung dịch: mdung dịch = mdung môi + mchất tan
=> m2 = mnước = mdung dịch – mchất tan
Kết luận: Vậy cần lấy m1 gam chất B hòa tan vào m2 gam nước để thu được m gam dung dịch B có nồng độ C%.
2. Pha loãng hoặc cô đặc một dung dịch theo nồng độ cho trước
a] Đặc điểm:
– Khi pha loãng, nồng độ dung dịch giảm. Còn cô đặc, nồng độ dung dịch tăng.
– Dù pha loãng hay cô đặc, khối lượng chất tan luôn luôn không thay đổi.
b] Cách làm:
– Vì khối lượng chất tan không đổi dù pha loãng hay cô đặc nên:
+ Đối với bài tập nồng độ %: mdd[1] . C%[1] = mdd[2] . C%[2]
+ Đối với bài tập nồng độ mol: Vdd[1] . CM [1] = Vdd[2] . CM [2]
Tổng quát: Pha V2 [ml] dung dịch A có nồng độ CM2 [M] từ dung dịch A có nồng độ CM1 [M]
Bước 1: Tính toán
– Tìm số mol chất tan có trong V2 [ml] dung dịch A nồng độ CM2 [M]:
n = CM2 . V2
– Vì pha loãng dung dịch là thêm nước cất => số mol chất tan là không thay đổi.
– Tính thể tích dung dịch A nồng độ CM1 [M]:
=> Thể tích nước cần thêm là: Vnước = V2 – V1
Bước 2: Pha chế dung dịch
Xem thêm Giải Hóa 8: Bài 43. Pha chế dung dịch