Nồng độ dung dịch hóa phân tích

Định nghĩa: Dung dịch hệ đồng thể gồm hai hay nhiều cấu tử (phân tử hay ion) Thành phần: Chất tan dung môi Nồng độ: Biểu thị lượng chất tan hoà tan lượng xác định dung dịch hay dung môi NỒNG ĐỘ PHẦN TRĂM (NỒNG ĐỘ BÁCH PHÂN) Ø Nồng độ phần trăm theo khối lượng C% (kl/kl): Số gam chất tan 100 g dung dịch C% kl/kl m ct m ct = ×100 = ×100 m dd Vdd × d dd C% × Vdd × d dd m ct ×100 ⇒ m ct = ;Vdd = 100 C% × d dd Ví dụ: - Tính nồng độ phần trăm (kl/kl) dung dịch AgNO3 cân 2,5 g AgNO3 pha 47,5 g nước 2,5 mdd= 47,5 + 2,5 = 50 g è C% = ×100 = 5% 50 -  Cần g NaCl để pha 1000 ml dung dịch NaCl có nồng độ 0,9% (kl/kl) có d=1? C% × Vdd × d dd 0,9 ×1000 ×1 m ct = = = 9(g) 100 100 Ø Nồng độ phần trăm khối lượng theo thể tích: C% (kl/tt) Số gam chất tan 100 ml dung dịch C% kl/tt m ct C% × Vdd = ×100 ⇒ m ct = Vdd 100 Ví dụ: Để pha 1000 ml dung dịch ưu trương glucose có nồng độ 20% (kl/tt) lượng glucose cần dùng là: C% × Vdd 20 ×1000 m ct = = = 200(g) 100 100 Ø Nồng độ phần trăm theo thể tích: C% (tt/tt) Số ml chất tan có 100 ml dung dịch Vct C% (tt/tt) = ×100 Vdd Ví dụ: ethanol 70% dung dịch có chứa 70 ml ethanol tuyệt đối 100 ml dung dịch NỒNG ĐỘ PHÂN TỬ (NỒNG ĐỘ MOL) Ký hiệu: CM Số mol chất tan có lít hay 1000 ml dung dịch m ct C M × M ct × Vdd CM = ×1000 ⇒ m ct = M ct × Vdd 1000 mct: khối lượng chất tan (g) Mct: khối lượng mol phân tử chất tan Vdd: Thể tích dung dịch Dung dịch phân tử: Là dung dịch có chứa mol (hay phân tử gam) chất tan lít dung dịch Các dung dịch hay dùng: Dung dịch có nồng độ đậm đặc hơn: 2M, 3M… Dung dịch loãng hơn: 0,1M – decimol 0,01M- centimol 0,001M- milimol Ví dụ: Tính nồng độ mol dung dịch NaOH có chứa g NaOH 250 ml dung dịch ×1000 CM = = 0,6 40 × 250 Tính số gam H2SO4 ngun chất cần dùng để pha 500 ml dung dịch H2SO4 1M 1× 98×500 m H SO = = 49(g) 1000 Hệ thức liên hệ nồng độ phần trăm nồng độ mol m ct C% = ×100; Vdd × d dd C M × M ct × Vdd m ct = 1000 C M × M ct C% ×10 × d dd ⇒ C% = ⇔ CM = 10 × d dd M ct C% kl/tt m ct = ×100; Vdd C M × M ct × Vdd m ct = 1000 C M × M ct C% ×10 ⇒ C% = ⇔ CM = 10 M ct Cơng thức tính nồng độ đương lượng NAVA= NBVB (tại điểm tương đương) N B VA ⇒ = N A VB (Quy tắc hợp thức) Tại điểm tương đương thể tích dung dịch chất phản ứng với tỷ lệ nghịch với nồng độ đương lượng chúng Ví dụ: Dung dịch NaOH xác định nồng độ cách đem chuẩn độ 10 ml dung dịch dung dịch chuẩn HCl có nồng độ 0,1N theo phản ứng: NaOH + HCl èNaCl + H2O sau phản ứng thấy dùng hết 10,8 ml dung dịch HCl Tính nồng độ đương lượng dung dịch NaOH N HCl × VHCl 0,1×10,8 N NaOH = = = 0,108 VNaOH 10 Liên hệ nồng độ mol nồng độ đương lượng M ct E ct = ⇒ C N = n × CM n Ví dụ: Trong phản ứng với dung dịch NaOH, H2SO4(có số proton 2) ènồng độ đương lượng dung dịch acid sulfuric CN = CM NaOH (có nhóm OH- proton)è nồng độ đương lượng dung dịch natri hydroxyd CN = CM Một số cách biểu thị nồng độ khác Nồng độ gam Ø Nồng độ g/l Số gam chất tan có lít dung dịch Cg/l m ct = ×1000 Vdd Một số thuốc thử acid hay base Ví dụ: Dung dịch CaSO4 bão hồ (nước thạch cao) có nồng độ 2g/l Độ chuẩn Số gam hay mg chất tan có ml dung dịch Tmg/ml Tg/ml m ct = ×1000 Vdd m ct = Vdd Ví dụ: Acid nitric đậm đặc có độ chuẩn T=1,40 g/ml Trong thực tế, dùng dung dịch chuẩn có nồng độ cho ml dung dịch chuẩn tương ứng với lượng chất cần định lượng (sẽ học kỹ phân tích thể tích) Dùng T để chuyển đổi từ nồng độ sang nồng độ khác Ví dụ: Tính nồng độ C% dung dịch NaOH 0,5M C M × M NaOH ×1000 0,5× 40 ×1000 m NaOH = = = 20(g) 1000 1000 20 Tg/ml = = 0,02g/ml ⇒ C%(kl/tt) = 0,02 ×100= 2% 1000 Nồng độ ion gam Số ion gam chất tan có lít dung dịch Ký hiệu: ion gam/l Ví dụ: Dung dịch CuSO4 có chứa 6,4 g Cu2+ Trong 1000 ml dung dịch tức nồng độ ion gam Cu2+ 0,1 ion gam/l (vì ion gam Cu2+ = 64 g) Nồng độ phần triệu (ppm: parts per million) Số gam chất tan có 106 g dung dịch hay hỗn hợp Vì dung dịch có lượng chất tan cực nhỏ so với dung môi (nước) người ta quy ước khối lượng riêng dung dịch khối lượng riêng nước (≈1) nên ta có biểu thức: Dung dịch có nồng độ 1ppm tương ứng với có 1µg chất tan 1ml dung dịch hay mg chất tan lít dung dịch Ví dụ: Nồng độ nitrat nước uống không 50 ppm, nitrit không 0,1ppm (TCVN 5501-1991 EU) Nồng độ phần tỷ (ppb: parts per billion) Số gam chất tan có 109 g dung dịch hay hỗn hợp Ví dụ: QĐ 40-2007/QĐ-BYT quy định hàm lượng Pb sữa không 20 ppb Tương tự với nồng độ ppm, quy ước: Dung dịch có nồng độ 1ppb tương ứng với có 1ng chất tan 1ml dung dịch hay µg chất tan lít dung dịch Đối với chất khí: Dùng đơn vị thể tích Ví dụ: 80 ppb CO khơng khí có nghĩa có 80µl khí CO m3 khơng khí MỘT SỐ BÀI TỐN VỀ NỒNG ĐỘ 1.  Dung dịch amoniac đậm đặc chứa 28% (kl/kl) NH3, khối lượng riêng dung dịch d=0,899 Tính thể tích dung dịch cần để pha lít dung dịch có nồng độ 0,5 M Biết MNH3=17,03 m NH = CM × M NH × Vdd 1000 0,5×17,03× 2000 = =17,03(g) 1000 m ct ×100 17,03×100 Vdd = = = 67,65(ml) C% × d dd 28× 0,899 MỘT SỐ BÀI TỐN VỀ NỒNG ĐỘ Tính nồng độ mol dung dịch acid hydrocloric (M=36,5) dung dịch có khối lượng riêng d= 1,112 nồng độ HCl (kl/kl) 15% C% ×10 × d dd 15×10 ×1,112 CM = = = 4,57 M HCl 36,5 MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ NỒNG ĐỘ Tính nồng độ mol dung dịch ethanol (MC2H5OH = 46) biết 250 ml dung dịch có chứa 6,9 g ethanol m ethanol 6,9 CM = ×1000 = ×1000 = 0,6 M ethanol × Vdd 46 × 250 MỘT SỐ BÀI TỐN VỀ NỒNG ĐỘ Tính thể tích dung dịch HCl 37,23% (d=1,19)cần lấy để pha 200 ml dung dịch HCl 10% (kl/tt) biết MHCl = 36,5 C%dd10% × Vdd10% 10 × 200 m HCl = = = 20(g) 100 100 m HCl ×100 20 ×100 VddHCl37,23% = = = 45,14(ml) C%dd HCl 37,23% × d dd HCl37,23% 37,23×1,19 MỘT SỐ BÀI TỐN VỀ NỒNG ĐỘ Tính nồng độ mol dung dịch acid sulfuric 14,35% (d=1,1), biết MH2SO4 =98 C% ×10 × d 14,35×10 ×1,1 CM = = = 1,61 M H SO 98 ... chất tan lít dung dịch Các dung dịch hay dùng: Dung dịch có nồng độ đậm đặc hơn: 2M, 3M… Dung dịch loãng hơn: 0,1M – decimol 0,01M- centimol 0,001M- milimol Ví dụ: Tính nồng độ mol dung dịch NaOH... (CN=1) gọi dung dịch có nồng độ ngun chuẩn N Ngồi dung dịch ngun chuẩn hay sử dụng dung dịch bội số N dung dịch 2N, 4N, 6N… ước số N 0,1N, 0,01N… Cách tính khối lượng chất tan để pha dung dịch... có 106 g dung dịch hay hỗn hợp Vì dung dịch có lượng chất tan cực nhỏ so với dung môi (nước) người ta quy ước khối lượng riêng dung dịch khối lượng riêng nước (≈1) nên ta có biểu thức: Dung dịch