Công thức tính nồng độ đương lượng đầy đủ nhất I Công thức tính nồng độ đương lượng 1 Công thức tính nồng độ đương lượng CN Trong đó Mm chất tan là khối lượng chất tan nguyên chất (gram) D là đương lư[.]
Cơng thức tính nồng độ đương lượng đầy đủ I Cơng thức tính nồng độ đương lượng Cơng thức tính nồng độ đương lượng CN Trong đó: Mm chất tan khối lượng chất tan nguyên chất (gram) D đương lượng gram chất Vdd thể tích dung dịch (ml) CN nồng độ đương lượng dung dịch N Áp dụng quy tắc “tích số mol hóa trị chất tham gia phản ứng nhau” để tính toán hỗn hợp nhiều chất loại phản ứng với chuyển toán từ phức tạp nhiều phản ứng theo thứ tự ưu tiên thành toán đơn giản Cơng thức tính nồng độ đương lượng gram Trong đó: D đương lượng gram n số mol M khối lượng Cách để xác định n là: Nếu axit n số H+ có phân tử axit Nếu bazơ n số nhóm OH- có phân tử bazơ Nếu muối n tổng số hóa trị nguyên tử kim loại có muối Nếu chất oxi hóa chất khử n số electron nhận hay cho chất II Mối quan hệ loại nồng độ Quan hệ nồng độ mol/lít nồng độ đương lượng Hịa tan m gam chất tan A có khối lượng mol phân tử M, đương lượng gam D vào thể tích V lít dung dịch Khi nồng độ chất A dung dịch là: Tính theo nồng độ mol/lít: Tính theo nồng độ đương lượng: Vậy ta có: CN = CM.n Trong đó: CN nồng độ đương lượng gam/lit dung dịch (N) CM nồng độ mol/lit dung dịch (M) n: Tùy thuộc vào phản ứng dung dịch III Ví dụ minh họa cơng thức tính nồng độ đương lượng Ví dụ 1: Dung dịch X gồm HCl 0,1M H2SO4 0,15 M Dung dịch Y gồm NaOH 0,12 M Ba(OH)2 0,04M Tính thể tích Y cần để trung hòa 100 ml X Gợi ý đáp án chi tiết Ta có nHCl.1 + nH2SO4.2 = nNaOH.1 + nBa(OH)2.2 => 0,1 (0,1.1 + 0,15.2) = V (0,12.1 + 0,04.2) => V = 0,2 lít = 200 ml Ví dụ 2: Có hai dung dịch; H2SO4 (dung dịch A), NaOH (dung dịch B) Trộn 0,2 lít A với 0,3 lít B dung dịch C Để trung hòa C cần dùng 100 ml dung dịch HCl 0,5M Trộn 0,3 lít A với 0,2 lít B dung dịch D Để trung hòa D cần dùng 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M Tính nồng độ mol/l A B Dung dịch C có dư NaOH, nên lượng NaOH ban đầu phản ứng vừa đủ với H2SO4 HCl Gợi ý đáp án chi tiết nH2SO4.2 + nHCl.1 = nNaOH => 0,2.2.CMH2SO4 + 0,1.0,5.1 = 0,3.1.CMNaOH (1) Dung dịch D có H2SO4 dư, nên lượng H2SO4 ban đầu phản ứng vừa đủ với NaOH Ba(OH)2 => nH2SO4 = nNaOH + nBa(OH)2.2 => 0,3.2.CMH2SO4 = 0,2.1.CMNaOH + 0,2.0,5.2 (2) Từ (1) (2) => CMH2SO4 = 0,7M; CMNaOH = 1,1M Ví dụ 3: Tính nồng độ đương lượng dung dịch H2SO4 98% d = 1,84g/ml phản ứng với kiềm NaOH? Gợi ý đáp án Phản ứng H2SO4 với kiềm NaOH: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O Như vậy, mol H2SO4 phân ly ion H+ để kết hợp với ion OH- NaOH Nên đương lượng gam dung dịch H2SO4 98% , d = 184 g/ml là: 1000.1,84 = 1840 gam Khối lượng H2SO4 nguyên chất có lít dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84 g/ml là: 1840.98% = 1803,2 gam Nồng độ đương lượng gam/lít dung dịch H2SO4 98% là: Vậy dung dịch H2SO4 98%, d= 1,84 gam/ml tương đương với nồng độ CN = 36,8N Thường dùng nồng độ đương lượng để biểu diễn nồng độ dung dịch chuẩn, dùng loại đơn vị nà dễ tính nồng độ hay hàm lượng chất cần xác định IV Bài tập tính nồng độ đương lượng Câu Tính nồng độ đương lượng dung dịch H2SO4 20% biết d = 1,14g/ml Gợi ý đáp án Giải thích bước giải: + C% = mct/mdd 100% = mct/(d.Vdd) 100% (1) Cơng thức tính nồng độ đương lượng gram là: E = M/n + Trong đó: E nồng độ đương lượng gram M khối lượng mol n (trong trường hợp axit) số nguyên tử H axit (2) Cơng thức tính nồng độ đương lượng CN là: (3) + Trong đó: mct khối lượng chất tan nguyên chất E nồng độ đương lượng gram Vdd thể tích dung dịch ⇒ Từ (1), (2), (3) ta có: Câu Hịa tan mol HCl thành 10 lít dung dịch Tính nồng độ đương lượng gam/lít dung dịch Gợi ý đáp án Khối lượng mol HCl là: a = 5.MHCl Nồng độ CN dung dịch HCl là: Câu Tính nồng độ đương lượng dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84 g/ml phản ứng với kiềm NaOH Gợi ý đáp án Phản ứng H2SO4 với kiềm NaOH: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O Như vậy, mol H2SO4 phân ly ion H+ để kết hợp với ion OH- NaOH Nên đương lượng gam dung dịch H2SO4 D = 98/2 = 49 gam Khối lượng lít dung dịch H2SO4 98%, d= 1,84g/ml là: 1000.1,84 = 1840 gam Khối lượng H2SO4 ngun chất có lít dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84 g/ml là: 1840.98% = 1803,2 gam Nồng độ đương lượng gam/it dung dịch H2SO4 98% là: Vậy dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84g/ml tương đương với nồng độ CN = 36,8N Thường dùng nồng độ đương lượng để biểu diễn nồng độ dung dịch chuẩn, bở dùng loại đơn vị nồng độ dễ tính nồng độ hay hàm lượng chất cần xác định Câu Trong phản ứng 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O Dung dịch NaOH dung dịch H2SO4 có nồng độ 0,02M Hãy tính nồng độ đương lượng gam/lít dung dịch đó? Gợi ý đáp án mol NaOH phân li ion OH- nên NaOH = Do nồng độ CN dung dịch NaOH là: CN = CM n = 0,02.1 = 0,02 N Tương tự, mol H2SO4 phân ly ion H+ nên ta có nồng độ dung dịch H2SO4 là: CN = CM.n = 0,02.2 = 0,04 N Câu Cho 15,5 ml dung dịch Na2CO3 0,1M phản ứng vừa đủ với 20 ml dung dịch H2SO4 tạo CO2? Tính nồng độ CM, CN dung dịch H2SO4 phản ứng đó? Gợi ý đáp án Phương trình phản ứng Na2CO3 H2SO4 đến CO2 Na2CO3 + H2SO4 ⇒ Na2SO4 + CO2 + H2O Số mol Na2CO3 tham gia vào phản ứng là: n = CM.V = 0,1.15.5/1000 = 0,00155 mol Theo phương trình số mol Na2CO3 tham gia phản ứng số mol H2SO4 nên số mol H2SO4 dung dịch 0,00155 mol Nồng độ dung dịch H2SO4 là: CM = n/V = 0,00155.1000/20 = 0,0775 M Trong phản ứng, mol H2SO4 phân li ion H+ nên ta có nồng độ đương lượng dung dịch H2SO4 là: CN = CM.n = 0,0775.2 = 0,155N Câu Tính nồng độ mol/lít nồng độ đương lượng gam/lit dung dịch H2SO4 14% d = 1,08 g/ml cho dung dịch phản ứng với Ca Gợi ý đáp án H2SO4 + Ca → CaSO4 + H2 Từ phương trình phản ứng oxi hóa khử cho thấy, phân tử chất oxi hóa H2SO4 thêm 2e nên đương lương gam H2SO4 là: D = M/n = 98/2 = 49 gam Áp dụng cơng thức tính nồng độ CM, CN dung dịch H2SO4 biết nồng độ phần trăm khối lượng C5 = 14% khối lượng riêng d = 1,08 g/ml ta có CM = (C%.d.10)/M = (14.1,08.10/98 = 1,54M CN = (C%.d.10)/D = (14.1,08.10/49 = 3,08 N