Trong luận văn này, dung dịch axit được chúng tôi sử dụng có nồng độ khác nhau nên chúng tôi tiến hành pha dung dịch axit từ axit đậm đặc ban đầu thông qua các công thức dưới đây:
Công thức tính nồng độ mol [33]: CM =d×C%×10
M (1)
Trong đó: d: Khối lượng riêng của axit H2SO4 (g/ml) M: Khối lượng mol của axit H2SO4 (g/mol)
C%: Nồng độ phần trăm khối lượng của axit H2SO4 (%) CM: Nồng độ mol của axit H2SO4 (M)
Từ công thức trên, chúng tôi tính được nồng độ mol của axit H2SO4 đậm đặc ban đầu. Từ nồng độ mol vừa tính được, chúng tôi sẽ tính được lượng thể tích của axit H2SO4 đậm đặc ban đầu cần lấy dùng để pha thành axit H2SO4 loãng hơn.
Định luật tác dụng đương lượng [33]:
V1× CN1 = V2× CN2 (2) Trong đó: V1: Thể tích axit H2SO4 đậm đặc (Lít)
CN1: Nồng độ đương lượng gam của axit H2SO4 đậm đặc (N) V2: Thể tích dung dịch axit H2SO4 cần pha (Lít)
CN2: Nồng độ đương lượng gam của dung dịch axit H2SO4 cần pha (N)
Mặt khác: CN = CM × n (3)
Với n là số ion H+ trong một mol chất
Tuy nhiên, vì sử dụng axit đậm đặc ban đầu để tiến hành pha loãng nên từ công thức (2), (3) có thể viết lại:
V1× CM1 = V2× CM2 (4)
Trong đó: CM1: Nồng độ mol của axit H2SO4 đậm đặc (M)
CM2: Nồng độ mol của dung dịch axit H2SO4 cần pha (M)
Từ axit H2SO4 đậm đặc ban đầu có: C% = 96%, d = 1.84 kg/lít, M = 98.08 g/mol. Để pha thành 50 ml dung dịch axit 5M H2SO4:
21 CM =d×C%×10 MH2SO4 = 1.84×96×10 98.08 ≈18.01 (M) Mặt khác: V1× CM1 = V2× CM2 𝑉1 =V2×CM2 CM1 𝑉1 =50 (ml)×5 (M) 18.01 (M) =13.88 (ml)
Lấy 13.88 ml axit H2SO4 đậm đặccho vào bình định mức 50 ml đã chứa 20 ml nước DI và đợi ổn định nhiệt độ. Tiếp tục cho thêm một lượng nước vừa đủ 50 ml.
Tương tự như vậy, chúng tôi tiếp tục pha loãng thành 100 ml dung dịch axit 10M H2SO4 từ axit đậm đặc ban đầu. Thể tích của axit đậm đặc cần lấy được thể hiện ở bảng dưới đây:
Bảng 2.1. Thể tích axit H2SO4 đậm đặc cần sử dụng để pha loãng
Dung dịch axit Thể tích dung dịch axit cần pha
Thể tích axit H2SO4
đậm đặc cần sử dụng
5M H2SO4 50 ml 13.88 ml
10M H2SO4 100 ml 55.52 ml
22