Bài viết này sẽ giúp bạn nắm vững khái niệm, công thức và cách tính nồng độ phần trăm (C%) và nồng độ mol (CM) của dung dịch, cùng các bài tập vận dụng thực tế.
I. Nồng Độ Phần Trăm (C%)
Nồng độ phần trăm (C%) của dung dịch cho biết số gam chất tan có trong 100 gam dung dịch.
- mct: Khối lượng chất tan (gam)
- mdd: Khối lượng dung dịch (gam)
- C%: Nồng độ phần trăm
Công thức:
C% = (mct * 100) / mdd
Ví dụ 1: Hòa tan 15 gam đường vào 85 gam nước. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được.
Giải:
mdd = mct + mdm (khối lượng dung môi) = 15 + 85 = 100 gam
C% = (15 * 100) / 100 = 15%
Ví dụ 2: Tính khối lượng NaCl có trong 300 gam dung dịch NaCl 20%.
Giải:
mNaCl = (C% mdd) / 100 = (20 300) / 100 = 60 gam
Ví dụ 3: Hòa tan 30 gam muối vào nước được dung dịch có nồng độ 15%.
a) Tính khối lượng dung dịch nước muối thu được.
b) Tính khối lượng nước cần dùng cho sự pha chế.
Giải:
a) mdd = (mmuối 100) / C% = (30 100) / 15 = 200 gam
b) mnước = mdd – mmuối = 200 – 30 = 170 gam
II. Nồng Độ Mol (CM)
Nồng độ mol (CM) của dung dịch cho biết số mol chất tan có trong một lít dung dịch.
- CM: Nồng độ mol (mol/lít hoặc M)
- n: Số mol chất tan (mol)
- Vdd: Thể tích dung dịch (lít)
Công thức:
CM = n / Vdd
Ví dụ 1: Trong 500 ml dung dịch có hòa tan 20 gam KOH. Tính nồng độ mol của dung dịch.
Giải:
Đổi: 500 ml = 0,5 lít
nKOH = 20 / 56 (M của KOH) ≈ 0,357 mol
CM = 0,357 / 0,5 = 0,714 M
Ví dụ 2: Tính khối lượng HCl có trong 250 ml dung dịch HCl 1.5M.
Giải:
Tính số mol HCl có trong dung dịch HCl 1.5M:
nHCl = CM V = 1.5 0,25 = 0,375 mol
mHCl = n M = 0,375 36.5 = 13,6875 gam
III. Bài Tập Vận Dụng
Bài tập 1: Trộn 75 gam dung dịch NaCl có nồng độ 10% với 125 gam dung dịch NaCl 25%. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được?
Bài tập 2: Để hòa tan hết m gam nhôm cần vừa đủ 100 gam dung dịch H2SO4 9,8%.
a) Viết phương trình hóa học phản ứng.
b) Tính m.
c) Tính thể tích khí thu được (ở đktc).
d) Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng.
Bài tập 3: Hòa tan 13 gam kẽm cần vừa đủ V ml dung dịch HCl 1M.
a) Viết phương trình hóa học phản ứng.
b) Tính V.
c) Tính thể tích khí thu được (ở đktc).
d) Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng.
Bài 4: Trộn 1,5 lít dung dịch glucose 0,8M với 3,5 lít dung dịch glucose 1,2M. Tính nồng độ mol của dung dịch sau khi trộn.
Bài 5: Để hòa tan hết m (g) magie cần dùng vừa đủ 75g dung dịch HCl 14,6%.
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra.
b. Tính thể tích H2 thu được (đktc).
c. Xác định giá trị m.
IV. Đáp Án
Bài 1:
- Tính khối lượng chất tan trong dung dịch 1: mNaCl(1) = (C% mdd) / 100 = (10 75) / 100 = 7,5 gam
- Tính khối lượng chất tan trong dung dịch 2: mNaCl(2) = (C% mdd) / 100 = (25 125) / 100 = 31,25 gam
- Tính khối lượng chất tan trong dung dịch 3: mNaCl(3) = mNaCl(1) + mNaCl(2) = 7,5 + 31,25 = 38,75 gam
- Tính khối lượng dung dịch 3: mdd(3) = mdd(1) + mdd(2) = 75 + 125 = 200 gam
- Tính nồng độ phần trăm của dung dịch 3: C%(3) = (mct(3) 100) / mdd(3) = (38,75 100) / 200 = 19,375%
Bài 2:
2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2
mH2SO4 = (C% mdd) / 100 = (9,8 100) / 100 = 9,8 gam
=> nH2SO4 = 9,8 / 98 = 0,1 mol
Theo PTPƯ:
nAl = 2/3 nH2SO4 = (2/3) 0,1 ≈ 0,067 mol
nH2 = nAl2(SO4)3 = 1/3 nH2SO4 = (1/3) 0,1 ≈ 0,033 mol
b) m = mAl = 0,067 * 27 ≈ 1,81 gam
c) VH2 = 0,033 * 22,4 ≈ 0,74 lít
d) mAl2(SO4)3 = 0,033 * 342 ≈ 11,3 gam
Bài 3:
Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2
nZn = 13 / 65 = 0,2 mol
b) Theo PTHH:
nHCl = 2 nZn = 2 0,2 = 0,4 mol
=> Vdd HCl = n / CM = 0,4 / 1 = 0,4 lít = 400 ml
c) Theo PTHH:
nH2 = nZnCl2 = nZn = 0,2 mol
VH2 = 0,2 * 22,4 = 4,48 lít
d) mZnCl2 = 0,2 * 136 = 27,2 gam
Bài 4:
- Tính số mol glucose có trong dung dịch 1: n1 = CM1 Vdd1 = 0,8 1,5 = 1,2 mol
- Tính số mol glucose có trong dung dịch 2: n2 = CM2 Vdd2 = 1,2 3,5 = 4,2 mol
- Tính số mol glucose có trong dung dịch 3: n3 = n1 + n2 = 1,2 + 4,2 = 5,4 mol
- Tính thể tích dung dịch 3: Vdd3 = Vdd1 + Vdd2 = 1,5 + 3,5 = 5 lít
- Tính nồng độ mol dung dịch 3: CM = n / V = 5,4 / 5 = 1,08 M
Bài 5:
a. Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2
Ta có:
mHCl = (14,6 * 75) / 100 = 10,95 g
nHCl = 10,95 / 36,5 = 0,3 mol
b. Theo phương trình hóa học:
nH2 = 1/2 * nHCl = 0,15 mol
VH2 = 0,15 * 22,4 = 3,36 lít
c. Theo phương trình hóa học:
nMg = 1/2 * nHCl = 0,15 mol
mMg = 0,15 * 24 = 3,6 gam