Nồng độ dung dịch hóa phân tích

Thành phần: Chất tan và dung môi Nồng độ: Biểu thị lượng chất tan được hoà tan trong một lượng xác định dung dịch hay dung môi... NỒNG ĐỘ PHẦN TRĂM NỒNG ĐỘ BÁCH PHÂN Ø Nồng độ phần tră

Định nghĩa:

Dung dịch là một hệ đồng thể gồm hai hay nhiều cấu tử (phân tử hay ion)

Thành phần: Chất tan và dung môi

Nồng độ: Biểu thị lượng chất tan được hoà tan trong một 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 trong 100 g dung dịch

Ví dụ:

- Tính nồng độ phần trăm (kl/kl) của dung dịch AgNO3 nếu cân 2,5 g AgNO3 pha trong 47,5 g nước

mdd= 47,5 + 2,5 = 50 g è

-  Cần bao nhiêu g NaCl để pha được 1000 ml dung dịch NaCl có nồng độ 0,9% (kl/kl) có d=1?

Ø Nồng độ phần trăm khối lượng theo thể tích: C% (kl/tt)

Số gam chất tan trong 100 ml dung dịch

Ví dụ: Để pha 1000 ml dung dịch ưu trương

glucose có nồng độ 20% (kl/tt) thì lượng glucose cần dùng là:

Ø Nồng độ phần trăm theo thể tích: C% (tt/tt)

Số ml chất tan có trong 100 ml dung dịch

Ví dụ: ethanol 70% là dung dịch có chứa 70 ml

ethanol tuyệt đối trong 100 ml dung dịch

C%(tt/tt) = Vct

Vdd ×100

NỒNG ĐỘ PHÂN TỬ (NỒNG ĐỘ MOL)

Ký hiệu: CM

Số mol chất tan có trong 1 lít hay 1000 ml dung dịch

mct: khối lượng chất tan (g)

Mct: khối lượng mol phân tử của chất tan

Dung dịch phân tử: Là dung dịch có chứa 1 mol (hay 1 phân tử gam) chất tan trong 1 lít dung dịch Các dung dịch hay dùng:

Ví dụ:

Tính nồng độ mol của dung dịch NaOH có chứa 6

g NaOH trong 250 ml dung dịch

Tính số gam H2SO4 nguyên chất cần dùng để pha

Hệ thức liên hệ giữa các nồng độ phần trăm và nồng độ mol

C% = CM × Mct

10 × ddd =

2 × 40

10 ×1,02 ≈ 7,84%

Trong đó: M là phân tử gam

n: được tính tuỳ vào bản chất của phản ứng hoá học

E = M

n

Ø Phản ứng acid – base

Đối với acid: n là số proton hoạt tính của acid

Đối với base: n là số proton cần thiết để trung hoà

nó

Ví dụ: Trong phản ứng trung hoà

HCl + NaOH = NaCl + H2O

EHCl = 36,5; ENaOH = 40

Trong phản ứng

H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O

EH2SO4 = 98/2 = 49; ENaOH = 40

Ø Phản ứng tạo tủa và phức chất

Đối với cation: n là điện tích của cation đó

Đối với anion: số đương lượng của ion kim loại tương ứng để tạo tủa hoặc phức chất

Ví dụ: Trong phản ứng tạo tủa

Số đương lượng gam:

Bằng khối lượng chia cho đương lượng gam của chất

Ví dụ: Số đương lượng gam NaOH có trong 4 g NaOH là:

4/40 = 0,1 đương lượng

EA

Dung dịch chứa 1 khối lượng đương lượng của chất tan (CN=1) được gọi là dung dịch có nồng độ nguyên chuẩn N

Ngoài dung dịch nguyên chuẩn hay sử dụng các dung dịch bội số của N như dung dịch 2N, 4N, 6N… và ước số của N như 0,1N, 0,01N…

Cách tính khối lượng chất tan để pha các dung dịch có nồng độ đương lượng CN

mA = CN × EA × V

1000

Ví dụ:

Tính lượng muối Na2CO3 có độ tinh khiết 86% cần dùng để pha 500 ml dung dịch Na2CO3 có nồng độ 0,1N, biết đương lượng gam ENa2CO3= 53

Công thức tính nồng độ đương lượng

NAVA= NBVB (tại điểm tương đương)

(Quy tắc hợp thức)

Tại điểm tương đương các thể tích dung dịch các chất đã phản ứng với nhau tỷ lệ nghịch với nồng độ đương lượng của chúng

⇒ NB

NA =

VA

VB

Ví dụ: Dung dịch NaOH được xác định nồng

độ bằng cách đem chuẩn độ 10 ml dung

dịch này bằng dung dịch chuẩn HCl có nồng

Liên hệ giữa nồng độ mol và nồng độ

đương lượng

Ví dụ: Trong phản ứng với dung dịch NaOH,

H2SO4(có số proton là 2) ènồng độ đương lượng của dung dịch acid sulfuric CN = 2 CM NaOH (có một nhóm OH- được thế bằng 1 proton)è nồng độ đương lượng của 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 trong 1 lít dung dịch

Một số thuốc thử acid hay base

Ví dụ: Dung dịch CaSO4 bão hoà (nước thạch cao)

có nồng độ 2g/l

Cg/l = mct

Vdd ×1000

Độ chuẩn

Số gam hay mg chất tan có trong 1 ml dung dịch

Ví dụ: Acid nitric đậm đặc có độ chuẩn T=1,40 g/ml

Tmg/ml = mct

Vdd ×1000

Tg/ml = mct

Vdd

Trong thực tế, dùng những dung dịch chuẩn có nồng độ sao cho cứ 1 ml dung dịch chuẩn tương ứng với một lượng chất cần định lượng (sẽ học kỹ

Nồng độ ion gam

Số ion gam chất tan có trong 1 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 là nồng độ ion gam của Cu2+ là 0,1 ion gam/l (vì 1 ion gam Cu2+ = 64 g)

Nồng độ phần triệu (ppm: parts per million)

Số gam chất tan có trong 106 g dung dịch hay hỗn hợp

Vì các dung dịch có lượng chất tan cực nhỏ so với dung môi (nước) người ta quy ước khối lượng riêng của dung dịch bằng khối lượng riêng của nước (≈1) nên ta có các biểu thức:

Dung dịch có nồng độ 1ppm tương ứng với có 1µg chất tan trong 1ml dung dịch hay 1 mg chất tan trong 1 lít dung dịch

Ví dụ: Nồng độ nitrat trong nước uống không được quá 50 ppm, nitrit không quá 0,1ppm (TCVN 5501-1991 và EU)

Nồng độ phần tỷ (ppb: parts per billion)

Số gam chất tan có trong 109 g dung dịch hay hỗn hợp

Ví dụ: QĐ 40-2007/QĐ-BYT quy định hàm lượng

Pb trong sữa là không quá 20 ppb

Tương tự với nồng độ ppm, quy ước:

Dung dịch có nồng độ 1ppb tương ứng với có 1ng chất tan trong 1ml dung dịch hay 1 µg chất tan trong 1 lít dung dịch

Đối với chất khí: Dùng đơn vị thể tích

Ví dụ: 80 ppb CO trong không khí có nghĩa là có 80µl khí CO trong 1 m3 không khí

MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ NỒNG ĐỘ

1.  Dung dịch amoniac đậm đặc chứa 28% (kl/kl)

NH3, khối lượng riêng của dung dịch d=0,899 Tính thể tích của dung dịch này cần để pha 2 lít dung dịch có nồng độ 0,5 M Biết MNH3=17,03

MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ NỒNG ĐỘ

2 Tính nồng độ mol của dung dịch acid hydrocloric (M=36,5) trong một dung dịch có khối lượng riêng d= 1,112 và nồng độ HCl (kl/kl) là 15%

CM = C% ×10× ddd

15×10×1,112

36,5 = 4,57

MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ NỒNG ĐỘ

3 Tính nồng độ mol của dung dịch ethanol (MC2H5OH = 46) biết rằng trong 250 ml dung dịch này có chứa 6,9 g ethanol

CM = methanol

Methanol × Vdd ×1000 =

6,9

46 × 250 ×1000 = 0,6

MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ NỒNG ĐỘ

4 Tính thể tích dung dịch HCl 37,23% (d=1,19)cần lấy để pha 200 ml dung dịch HCl 10% (kl/tt) biết