Công thức liên hệ giữa nồng độ mol và nồng độ phần

Công thức liên hệ giữa nồng độ mol và nồng độ phần : Để giải một cách chính xác và đầy đủ một bài toán Hóa học, bạn cần áp dụng rất nhiều công thức. Các công thức trong môn Hóa không khó nhưng nhìn chung có rất nhiều nên rất dễ bị nhầm lẫn. Trong đó công thức tính nồng độ mol là một công thức quan trọng được áp dụng để giải nhiều bài toán. Bài viết dưới đây, mobitool sẽ gửi đến các bạn những kiến thức liên quan đến công thức tính nồng độ mol. Cùng theo dõi nhé!

Tính nồng độ mol là yêu cầu của rất nhiều bài toán môn Hóa học

Công thức tính số mol

Trước khi tìm hiểu cách tính số mol, chúng ta cần phải biết được khái niệm mol là gì?

Mol hay mole (ký hiệu: mol), là đơn vị đo lường dùng trong hóa học nhằm diễn tả lượng chất có chứa 6,022.1023 số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129(27)×1023 – được gọi là hằng số Avogadro (ký hiệu NA), như 1 mol sắt – Fe hay 6.1023 nguyên tử Fe.

– Mol là một trong các đơn vị cơ bản của hệ SI cho các hạt vi mô.Trong các phép biến đổi các đại lượng, ta có thể làm tròn: N = 6,023.1023.

– Tùy vào việc lựa chọn hạt đơn vị mà mol được chia thành hai loại, bao gồm mol nguyên tử và mol phân tử.

+ Mol nguyên tử của một nguyên tố chính là lượng nguyên tố đó có chứa NA nguyên tử chất nguyên tố đó, như mol nguyên tử kali sẽ có 6,02×1023 nguyên tử K.

+ Mol phân tử của một chất chính là lượng chất của NA phân tử của chất đó như 1 mol phân tử oxy sẽ có 6,022×1023 phân tử khí oxy.

Công thức tính số mol (n):

* Theo khối lượng: n= m/M (m là khối lượng, M là phân tử khối)

* Theo thể tích ( chất khí ở đktc): n= v/22,4 (v là thể tích khí)

* n=PV/RT, trong đó: P là áp suất (atm), V là thể tích khí (lít), R là hằng số= 0,082, T là độ Kenvil =273 + độ C.

* Công thức tính số mol theo nồng độ mol(M): n=CM.V, trong đó: V là thể tích( lít), CM là nồng độ mol (M).

Công thức tính nồng độ phần trăm

Nồng độ phần trăm của 1 dung dịch là 1 đại lượng cho biết trong 100 gam dung dịch sẽ có bao nhiêu gam chất tan.

Nó được kí hiệu là C%

Công thức tính nồng độ phần trăm:

C% = mct/mdd x 100%

Trong đó:

C%: Nồng độ phần trăm

mct: Khối lượng chất tan

mdd: Khối lượng dung dịch

Mặt khác: mdd = mct + mdm ( mdm là khối lượng của dung môi).

Công thức tính nồng độ mol

Trong dung dịch có chứa cả chất tan và chất không tan. Lượng chất tan trong một thể tích dung môi cố định càng lớn thì nồng độ càng cao. Nồng độ này sẽ đạt giá trị cực đại khi dung dịch bão hòa tức chất tan gần như không thể hòa tan thêm vào dung dịch được nữa. Nếu vẫn cố thêm chất tan vào, hiện tượng phân tử bị kết tinh sẽ xảy ra, dẫn đến các pha cùng tồn tại hoặc tạo thể vấn (huyền phù)

– Nồng độ mol thể tích (M) (nồng độ phân tử gam) biểu thị số mol của một chất tan cho trước trong 1 lít dung dịch như trong 5 lít dung dịch có chứa 3 mol hạt tan tạo thành dung dịch 0,6 M, còn gọi là 0,6 phân tử gam. Sử dụng mol có nhiều ưu điểm vì nó cho phép đo số tuyệt đối các hạt có trong dung dịch, bất kể khối lượng và thể tích của chúng.

– Nồng độ molan hay nồng độ mol khối lượng (m) biểu thị số mol của một chất cho trước trong 1 kg dung môi như 4 kg dung môi chứa 3 mol hạt tan, tạo thành dung dịch có nồng độ 0,75 mol/kg, còn gọi là “0,75 molal.”

– Nồng độ mol khối lượng bất biến theo nhiệt độ và có liên hệ với khối lượng dung môi hơn là thể tích dung dịch. Do đó, nồng độ mol khối lượng là một hằng số bất định, không phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. Còn với nồng độ mol thể tích, nó sẽ tăng khi nhiệt độ giảm.

Công thức tính nồng độ mol:

Nồng độ mol được tính bằng lượng chất tan(mol) chia cho thể tích dung dịch(L)

Công thức: C = n/V

Từ công thức tính nồng độ mol ta có thể suy ra hai công thức khác:

Công thức tính số mol chất tan: n = CM x Vdd

Công thức tính thể tích dung dịch: Vdd = n/CM

Hay theo dõi video sau đây để hiểu hơn về công thức tính nồng độ mol nhé!

Ví dụ chi tiết

VD1 : Tính nồng độ mol của dung dịch khi hòa tan 15,8g KMnO4 trong 7,2 lít nước.

Lời giải:

Số mol của KMnO4 là: nKMnO4 =15,8/158=0,1 (mol)

Nồng độ mol của dung dịch: Cm=0,1/7,2=0,0139

VD2 : Trong 200ml dung dịch có hòa tan 16 gam NaOH. Tính nồng độ mol của dung dịch.

Lời giải :

Đổi 200ml =0,2 lít

nNaOH = 16/40= 0,4 mol

Áp dụng công thức trên ta có:

CM=n:V=0,4:0,2= 2M

Các bước tính nồng độ mol

Phương pháp 1: Tính Nồng độ Mol từ Số mol và Thể tích

Cần nắm được công thức cơ bản để tính nồng độ mol

Nồng độ mol bằng số mol của một chất tan chia cho thể tích của dung dịch tính bằng lít. Từ đó, ta có công thức sau: Nồng độ mol = số mol chất tan / số lít dung dịch

Ví dụ: Tìm nồng độ mol của một dung dịch có chứa 0,75 mol NaCl trong 4,2 lít dung dịch?

Phân tích đề bài

Để tính nồng độ mol, bạn cần có số mol và thể tích dung dịch theo đơn vị lít. Bạn không cần tính hai giá trị này vì đề bài đã cho trước.

Ví dụ:

Số mol = 0,75 mol NaCl

Thể tích = 4,2 L

Chia số mol cho thể tích

Kết quả phép chia số mol cho thể tích chính là số mol trên một lít dung dịch, hay nồng độ mol của dung dịch đó.

Ví dụ: nồng độ mol = số mol chất tan / số lít dung dịch = 0,75 mol / 4,2 L = 0,17857142

Ghi kết quả

Hãy làm tròn tới hai hoặc ba số sau dấu phẩy, tùy thuộc vào yêu cầu của giáo viên hoặc đề bài. Khi bạn ghi lại kết quả, hãy viết tắt “nồng độ mol” bằng “M” và kèm theo đó là kí hiệu hóa học của chất tan.

Ví dụ: 0,179 M NaCl

Phương pháp 2: Tính Nồng độ Mol từ Khối lượng và Thể tích

Cần nắm công thức cơ bản để tính nồng độ mol

Nồng độ mol thể hiện liên quan hệ giữa số mol của một chất tan và thể tích dung dịch. Công thức tính nồng độ mol như sau: nồng độ mol = nồng độ chất tan / số lít dung dịch

Ví dụ đề bài: Tính số mol của dung dịch khi hòa tan 3,4 g KMnO4 trong 5,2 lít nước.

Phân tích đề bài:

Để tìm nồng độ mol, bạn cần có số mol và thể tích dung dịch theo lít. Nếu các giá trị này không được cho trước, nhưng bạn biết thể tích và khối lượng của dung dịch, bạn có thể xác định số mol chất tan trước khi tính nồng độ mol.

Ví dụ:

Khối lượng = 3,4 g KMnO4

Thể tích = 5,2 L

Tính phân tử khối của chất tan

Để tính số mol chất tan từ khối lượng hoặc số gam chất tan đó, trước hết bạn cần xác định phân tử khối của chất tan. Phân tử khối của chất tan có thể được xác định bằng cách cộng nguyên tử khối của mỗi nguyên tố có trong dung dịch. Để tìm nguyên tử khối của mỗi nguyên tố, hãy sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Ví dụ:

Nguyên tử khối của K = 39,1 g

Nguyên tử khối của Mn = 54,9 g

Nguyên tử khối của O = 16,0 g

Tổng nguyên tử khối = K + Mn + O + O + O + O = 39,1 + 54,9 + 16 + 16 + 16 + 16 = 158,0 g

Đổi gam sang số mol

Sau khi đã có phân tử khối, bạn cần nhân số gam chất tan trong dung dịch với hệ số chuyển đổi tương đương của 1 mol trên phân tử khối của chất tan. Kết quả phép nhân này là số mol của chất tan.

Ví dụ: số gam chất tan * (1 / phân tử khối của chất tan) = 3,4 g * (1 mol / 158 g) = 0,0215 mol

Chia số mol cho số lít

Bạn đã tính được số mol, bây giờ hãy chia số mol đó cho thể tích dung dịch theo đơn vị lít, bạn sẽ có nồng đô mol của dung dịch đó.

Ví dụ: nồng độ mol = số mol chất tan / số lít dung dịch = 0,0215 mol / 5,2 L = 0,004134615

Ghi lại kết quả

Bạn cần làm tròn kết quả theo yêu cầu của giáo viên, thường là hai đến ba số sau dấu phẩy. Ngoài ra, khi viết kết quả, hãy viết tắt “nồng độ mol” là “M” và kèm theo đó kí hiệu hóa học của chất tan.

Ví dụ: 0,004 M KMnO4

Phương pháp 3: Tính Nồng độ Mol từ Số mol và Mililít dung dịch

Cần nắm công thức tính nồng độ mol

Để tính nồng độ mol. Bạn cần tính số mol của chất tan trong một lít dung dịch chứ không phải mililít dung dịch. Công thức chung để tính nồng độ mol là: nồng độ mol = số mol chất tan / số lít dung dịch

Ví dụ: Tính nồng độ mol của một dung dịch chứa 1,2 mol CaCl2 trong 2905 mililít nước.

Phân tích đề bài

Để tính nồng độ mol, bạn cần có số mol chất tan và thể tích dung dịch tính theo lít. Nếu thể tích dung dịch nêu trong đề bài được tính theo mililít, bạn cần chuyển sang thể tích tương đương theo lít trước khi tính toán.

Ví dụ:

Số mol = 1,2 mol CaCl2

Thể tích = 2905 ml

Đổi mililít sang lít

Để đổi dung dịch từ đơn vị là mililít sang lít, bạn chia số mililít cho 1000, vì mỗi lít tương đương với 1000 mililít. Bạn cũng có thể chuyển đổi từ mililít sang lít bằng cách dịch chuyển dấu phẩy thập phân sang trái 3 chữ số.

Ví dụ : 2905 ml * (1 L / 1000 ml) = 2,905 L

Chia số mol cho số lít

Sau khi có số lít, bạn có thể tính được nồng độ mol bằng cách lấy số mol chia cho số lít dung dịch.

Ví dụ: nồng độ mol = số mol chất tan / số lít dung dịch = 1,2 mol CaCl2 / 2,905 L =0,413080895a

Chia số mol cho số lít

Sau khi có số lít, bạn có thể tính được nồng độ mol bằng cách lấy số mol chia cho số lít dung dịch.

Ví dụ: nồng độ mol = số mol chất tan / số lít dung dịch = 1,2 mol CaCl2 / 2,905 L =0,413080895a

Xem thêm: Bảng nguyên tử khối của các nguyên tố hóa học và bài tập vận dụng có đáp án

Xem thêm: Cẩm nang từ A đến Z về Phương trình hóa học

Phương pháp 4: Luyện tập Thêm

Tính nồng độ mol của một dung dịch khi hòa tan 5,2 g NaCl vào 800 ml nước. Xác định các giá trị mà đề bài đưa ra: khối lượng tính bằng gam và thể tích tính bằng mililít.

Khối lượng = 5,2 g NaCl

Thể tích = 800 ml nước

Tìm phân tử khối của NaCl bằng cách cộng nguyên tử khối của nguyên tố Na, và nguyên tử khối của Cl.

Nguyên tử khối của Na = 22,99 g

Nguyên tử khối của Cl = 35,45 g

Phân tử khối của NaCl = 22,99 + 35,45 = 58,44 g

Nhân khối lượng của chất tan với hệ số chuyển đổi sang mol. Trong ví dụ này, khối lượng phân tử của NaCl là 58,44 g, do đó hệ số chuyển đổi là “1 mol / 58,44 g”.

Số mole NaCl = 5,2 g NaCl * (1 mol / 58,44 g) = 0,8898 mol = 0,09 mol

Chia 800 ml nước cho 1000, bạn sẽ có được thể tích nước tính theo lít.

Bạn cũng có thể lấy 800 ml nhân với hệ số chuyển đổi từ mililít sang lít là 1 L / 1000 ml.

Để rút gọn quy trình nhân chia như trên, bạn có thể lùi dấu phẩy thập phân sang trái 3 chữ số.

Thể tích = 800 ml * (1 L / 1000 ml) = 800 ml / 1000 ml = 0,8 L

Chia số mol chất tan cho thể tích dung dịch tính theo lít. Để tính nồng độ mol, bạn cần chia 0,09 mol chất tan (trong trường hợp này là NaCl) cho thể tích dung dịch tính theo lít.

Nồng độ mol = số mol chất tan / số lít dung dịch = 0,09 mol / 0,8 L = 0,1125 mol/L

Ghi kết quả cuối cùng. Làm tròn kết quả tới hai hoặc ba số sau dấu phẩy và viết tắt “nồng độ mol” bằng “M” cùng với kí hiệu hóa học của chất tan.

Kết quả: 0,11 M NaCl

Các bước giải bài tập tính nồng độ phần trăm

Các dạng bài tập tính nồng độ phần trăm trong hóa học rất đa dạng, nhưng chúng đều phải thực hiện giải theo các bước sau đây:

Bước 1: Khi đọc đề bài chúng ta cần phải xác định được số chất có trong dung dịch, nhất là các số dư của chất tham gia phản ứng.

Bước 2: Tính khối lượng dung dịch sau khi tham gia phảm ứng theo phương pháp bảo toàn khối lượng (tổng khối lượng chất tham gia phản ứng = tổng khối lượng sản phẩm).

Bước 3: Tính mct

Bước 4: Áp dụng công thức tính nồng độ phần trăm để giải quyết bài toán.

Bài tập tính nồng độ phần trăm của dung dịch

Bài 1: Bạn hãy tính khối lượng của NaOH có trong 200g dung dịch NaOH 15%

Lời giải:

Áp dụng công thức C% = (mct/mdd).100% ta có:

C% = (mNaOH/200).100 = 15 (%)

=> mNaOH = (15.200)/100 = 30 (g)

Trong đó:

(.) ký hiệu dấu nhân

(/) ký hiệu dấu chia

Kết luận: Vậy trong 200g dung dịch NaOH 15% có 30 gam NaOH

Bài 2: Tiến hành hòa tan 20 gam muối vào nước thu được dung dịch A có C% = 10%

a, Hãy tính khối lượng của dung dịch A thu được

b, Hãy ính khối lượng nước cần thiết cho sự pha chế

Lời giải:

a, Áp dụng công thức C% = (mct/mdd).100% ta có:

mdd=(mmuối.100)/ C% = (20.100)/10 = 200 gam

Kết luận: Vậy khối lượng dung dịch A là 200 gam

b, Áp dụng phương pháp bảo toàn khối lượng ta có mnước=mdd – mmuối = 200 – 20 = 180 gam

Kết luận: Vậy để có thể hoàn tan 20 gam muối thì chúng ta phải cần 180 gam nước để tạo ra 200 gam dung dịch

Bài 3: Tiến hành hòa tan 3,9 gam Kali vào 36,2 gam nước chúng ta thu được dung dịch B có nồng độ bao nhiêu?

Lời giải:

Ta có phương trình phản ứng hóa học sau

2K + 2H2O —-> 2KOH + H2

Số mol của K = 3,9/ 39 = 0,1 => mol KOH = 0,1 => mol H2O = 0,05

Theo cân bằng phương trình ta tính được:

mdd = mk + mH2O – mH2 = 3,9 + 36,2 – (0,05.2) = 40 gam

=> Áp dụng công thức C% = (mct/mdd).100% ta có C% = [(0,1.56)/40].100% = 14%

Kết luận: Khi tiến hành hòa tan 3,9 gam Kali vào 36,2 gam nước ra sẽ thu được dung dịch có nồng độ 14%.

Một số lưu ý khi tính nồng độ phần trăm của dung dịch

– Phải đọc đề kĩ để biết được chính xác các thành phần đã cho, xác định được cần tính toán những thành phần nào.

– Áp dụng đúng công thức tính để tránh những sai lầm không cần thiết.

– Tính các dữ liệu phải cẩn thận, tránh các sai sót không đáng có.

Nồng độ mol khác nồng độ phần trăm như thế nào?

Nồng độ mol của dung dịch cho chúng ta biết số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch là bao nhiêu.

Nồng độ phần trăm của 1 dung dịch là 1 đại lượng cho biết trong 100 gam dung dịch sẽ có bao nhiêu gam chất tan.

Mối quan hệ giữa nồng độ phần trăm và các nồng độ dung dịch khác

Giữa nồng độ phần trăm và nồng độ mol

CM = 10 x d x C% x M

Trong đó:

M: khối lượng phân tử chất tan.

CM: nồng độ mol của dung dịch.

d: khối lượng riêng của dung dịch.

C%: nồng độ phần trăm của dung dịch.

Giữa nồng độ phần trăm và nồng độ đương lượng

CN = 10 x d x C% x D

Trong đó:

D: đương lượng gam

d : khối lượng riêng của dung dịch.

CN: nồng độ tương đương của dung dịch

C%: nồng độ phần trăm của dung dịch.

Bài viết trên đã gửi đến bạn những kiến thức liên quan đến công thức tính nồng độ mol. Hy vọng bài viết trên có thể giúp ích được cho bạn. Tính nồng độ mol là yêu cầu xuất hiện rất nhiều trong các đề thi nên các bạn hãy lưu ý những kiến thức trên nhé!