Công thức tính nồng độ mol là một trong những chuyên đề cơ bản của chương trình hóa học lớp 8,9 mà học sinh cần phải nhớ bên cạnh những công thức như ông thức tính nồng độ %, công thức tính khối lượng, công thức tính thể tích dung dịch…. Để hiểu rõ hơn về công thức tính nồng độ mol cũng như những vấn đề liên quan đến tính nồng độ mol, chúng tôi xin giới thiệu đến Quý bạn đọc bài viết dưới đây:
Nồng độ mol là gì?
Nồng độ mol biểu thị cho số mol của một chất tan trong một lít dụng dịch, nó được kí hiệu là M
Ví dụ: Trong 4 lít dung dịch chứa 2 mol hạt tan tạo nên dung dịch 0,5 M hay còn gọi là 0,5 phân tử gam.
Ngày nay mol được dùng rộng rãi trong hóa học để thể hiện lượng chất phản ứng cùng sản phẩm của các phản ứng học. Ngoài ra, nó còn được sử dụng để biểu thị số lượng nguyên tử, các thực thể khác nhau trong một mẫu nhất định của một chất hay ion.
Công thức tính nồng độ mol của dung dịch là gì?
Nồng độ mol của dung dịch cho biết số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch.
Nồng độ mol được kí hiệu CM
CM = n/Vdd
Trong đó:
+ n là số mol chất tan trong dung dịch.
+ Vdd là thể tích dung dịch tính theo lít
Trong quá trình giải các bài tập hóa học để tính nồng độ mol có thể áp dụng những công thức sau:
Tính nồng độ mol từ số mol và thể tích: Với cách tính này có thể áp dụng công thức chúng tôi chia sẻ ở trên.
Tính nồng độ mol từ khối lượng và thể tích: Với cách tính này bạn cần tính được số mol của chất tan. Sau khi đã biết số mol bạn tính nồng độ mol theo công thức thông thường.
Như vậy, nếu muốn tính được nồng độ mol của dung dịch, đầu tiên bạn cần phải tính được số mol chất tan và xác định được thể tích dung dịch. Sau khi đã biết được 2 thông số này thì việc giải toán sẽ không quá khó khăn.
Một số công thức tính số mol
*Cách tính số mol qua thể tích
n = V/22.4
Trong đó:
+ n là số mol chất khí tại điều kiện tiêu chuẩn [đktc] với đơn vị tính: mol
+ V: thể tích của chất khí ở đktc [tính bằng lít]
*Tính số mol thông qua khối lượng
n = m/M
Trong đó:
+ n là số mol, có đơn vị tính là mol
+ m là khối lượng được tính bằng gam
+ M là khối lượng mol chất, tính bằng g/mol
*Khi có nồng độ mol/lít:
Ta có công thức: n = CM.V
Trong đó:
+ n: số mol chất
+ CM: nồng độ mol
+ V: thể tích dung dịch
*Khi biết số nguyên tử hay phân tử
Ta có công thức: n = A/N
Trong đó:
+ A: số nguyên tử hoặc phân tử
+ N: số Avogađro = 6.1023
+ n: số mol [mol].
*Tính số mol ở điều kiện không chuẩn
Ta có công thức là: n = P.V/R.T
Trong đó:
+ P: Áp suất[atm] , V: Thể tích[lít]
+ R=0,082
+ T = 273 + toC
Một số bài tập về tính nồng độ mol
Bài 1: Tính nồng độ mol của một dung dịch có chứa 0,5 mol NaCl có trong 5 lít dung dịch.
Giải:
Nồng độ mol sẽ được tính như sau:
CM = n/Vdd
CM = 0,5/5= 0,1 [mol]
Bài 2: Tính nồng độ mol của dung dịch khi hòa tan 15,8g KMnO4 trong 7,2 lít nước.
Giải:
Số mol của KMnO4 là: nKMnO4 = m/M = 15,8/158 = 0,1 [mol]
Nồng độ mol của dung dịch: CM = n/Vdd = 0,1/7,2 = 0,0139
Bài 3: Tính số mol nguyên tử Fe hoặc số mol phân tử H2O có trong:
a. 1,8.1023nguyên tử Fe;
6. 24.1023phân tử H2O.
Giải:
a. Số mol nguyên tử có trong 1,8.1023nguyên tử Fe là:
n = = 0,3 mol.
b. Số mol phân tử có trong 24.1023phân tử H2O là:
n = = 4 mol.
Bài 4: Cho 6,5 gam kẽm phản ứng vừa đủ với 100 mol dung dịch axit HCl
a. Tính thể tích H2thu được ở điều kiện tiêu chuẩn
b. Tính nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng.
Giải:
Số mol của Zn là: nZn = 6,5/65 = 0,1 mol
Phương trình hóa học: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
nZn = nZnCl2 = 0,1 mol, nHCl = 2.nZn = 0,2 mol
a. VH2= 0,1 . 22,4 = 2,24 [lít]
b. CM [dd HCl]= 0,2/0,1 = 2M
Bài 5: Trộn 2 lít dd đường 0,5M với 3 lit dd đường 1M. Tính nồng độ mol của dd đường sau khi trộn?
Tính số mol đường có trong dd 1:
n1 = CM 1.Vdd 1= 0,5.2 = 1 mol
Tính số mol đường có trong dd 2:
n2 = CM 2.Vdd 2 = 1.3=3 mol
Tính số mol đường có trong dd 3:
n3 = n1 + n2 = 1+3 = 4 mol
Tính thể tích dd 3
Vdd 3 = Vdd 1 + Vdd 2 = 2+3 = 5 lit
Tính nồng độ mol dd 3
CM = n:V = 4: 5 = 0,8 M
Bài 6: Cho 6,5 gam kẽm phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch axit clohiđric.
a. Tính thể tích khí hiđro thu được ở đktc?
b. Tính nồng độ mol của dung dịch muối thu được sau phản ứng?
c. Tính nồng độ mol của dung dịch axit HCl đã dùng?
Giải:
nZn = m/M = 6,5/ 65 = 0,1 [mol]
Phương trình hóa học: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑
Theo phương trình 1 2 1 1[mol]
Phản ứng: 0,1 0,2 0,1 0,1 [mol]
a. VH2= n.22,4 = 0,1.22,4 = 2,24 [l]
b. Ta có nZnCl2= nH2= 0,1 mol => CM ZnCl2 = 0,1/0,2 = 0,5M
c. CMddHCl= n/V= 0,1/0,2 = 0,5 [M].
Trên đây, là toàn bộ nội dung liên quan đến câu hỏi “Công thức tính nồng độ mol”. Mọi thắc mắc liên quan đến nội dung bài viết trên, quý vị có thể liên hệ Chúng tôi để được giải đáp nhanh chóng nhất.
Dạng toán chứng minh lượng dư nói chung và chứng minh axit dư nói riêng là một dạng bài vô cùng phổ biến trong các kì thi. Cùng tìm hiểu cách giải quyết vấn đề khi gặp dạng bài này như thế nào?
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG BÀI CHỨNG MINH AXIT CÒN DƯ
Khi gặp bài toán này ta giải như sau:
- Giả sử hỗn hợp chỉ gồm một kim loại [hoặc muối, axit, bazơ] có M nhỏ, để khi chia khối lượng hỗn hợp 2 kim loại [ hoặc hỗn hợp 2 muối] cho M có số mol lớn,rối so sánh với số mol axit còn dư hay hỗn hợp còn dư
* Đặc điểm: “Trong một phản ứng cho biết lượng cả hai chất nhưng chỉ cần lương của một chất thì suy ra được lượng chất còn lại.”
DẠNG 1: Hỗn hợp kim loại hoặc muối tác dụng với axit
* Phương pháp giải:
1] Cách 1: Phải giả định hỗn hợp 2 kim loại [hoặc 2 muối] đã cho chỉ có 1 kim loại [hoặc 1 muối]. Từ đó tính được lượng axit dùng cho mỗi trường hợp và suy ra khoảng giới hạn của lượng axit cần dùng.
+ Nếu dữ kiện cho lượng axit lớn hơn khoảng giới hạn® lượng axit dư.
+ Nếu dữ kiện cho lượng axit nhỏ hơn khoảng giới hạn® lượng axit hết.
2] Cách 2: Giả sử hỗn hợp 2 kim loại [hoặc 2 muối] chỉ có 1 1 kim loại [hoặc 1 muối] có khối lượng mol [M] nhỏ hơn [nhỏ nhất] để suy ra số mol hỗn hợp lớn nhất rồi so sánh với số mol axit. Nếu số mol axit lớn hơn số mol hỗn hợp [naxit > nhh] → axit dư.
VD1: Hoà tan hoàn toàn 33g hỗn hợp X gồm Fe và Al vào 600ml dung dịch HCl 1,5M. Hỏi X có tan hết không?
VD2: Cho 39,6g hỗn hợp gồm KHSO3 và K2CO3 vào 400g dung dịch HCl 7,3%. Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối với khí hiđro bằng 25,33 và dung dịch A.
a] Hãy chứng minh axit dư.
b] Tính C% các chất trong A.
DẠNG 2: Một kim loại [hoặc hỗn hợp kim loại] tác dụng với dung dịch axit nhưng với lượng khác nhau trong những thí nghiệm khác nhau:
* Phương pháp giải:
- So sánh lượng axit ở 2 thí nghiệm và lượng H2 thu được ở 2 thí nghiệm để từ đó suy ra một thí nghiệm axit hết và một thí nghiệm axit dư.
VD3: Hỗn hợp A gồm 2 kim loại Mg và Zn, dung dịch B là dung dịch HCl nồng độ x[M]
- Thí nghiệm 1: Cho 20,2g hỗn hợp A vào 2 lít dung dịch B thì thoát ra 8,96 lít H2 [đktc].
- Thí nghiệm 2: Cho 20,2g hỗn hợp A vào 3 lít dung dịch B thì thoát ra 11,2 lít H2 [đktc].
Tìm x và tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong A.
II. BÀI TẬP MẪU CHỨNG MINH AXIT CÒN DƯ
Hòa tan 13,2 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại có cùng hóa trị vào 400ml dd HCl 1,5M.Cô cạn dd sau phản ứng thu được 32,7 gam hỗn hợp muối khan.
Hướng dẫn giải:
Gọi 2 kim loại cần tìm lần lượt là: A, B với số mol tương ứng là a, b.
Số mol axit: 0,4. 1,5 = 0,6 = n [a+ b]
Theo đề bài và phương trình ta có:
[A +35,5n]a +[B + 35,5n]b = 32,7
↔ Aa + Bb +35,5n[a + b] = 32,7
Aa + Bb =11,4 < 13,2. Vậy hỗn hợp tan không hết.
Thể tích H2 = 0,5. n[a + b]. 22,4 = 6,72 lít
III. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1.Hoà tan hỗn hợp gồm 37,2 gam Zn và Fe trong 1 mol dung dịch H2SO4
a. Chứng minh rằng hỗn hợp tan hết.
b. Nếu hoà tan hỗn hợp trên với lượng gấp đôi vào cùng lượng axit trên thì hỗn hợp có tan hết không.
Bài 2.Hoà tan hỗn hợp gồm Mg và Fe trong dung dịch đựng 7,3 gam HCl ta thu được 0,18 gam H2. Chứng minh sau phản ứng vẫn còn dư axit.
Bài 3.Nguời ta tiến hành 2 thí nghiệm sau:
- TN1: Cho 2,02 gam hỗn hợp Mg, Zn vào cốc đựng 200ml dung dịch HCl . Sau phản ứng đun nóng cho nước bay hơi hết thu được 4,86 gam chất rắn.
- TN2: Cho 2,02 gam hỗn hợp trên vào cốc đựng 400ml dung dịch HCl trên. Sau khi cô cạn thu được 5,57 gam chất rắn.
a. Chứng minh trong TN1axit hết, TN2axit dư.
b. Tính thể tích khí bay ra ở TN1.
c. Tính số mol HCl tham gia phản ứng.
d. Tính số gam mõi kim loại
Bài 4.Cho a gam Fe hoà tan trong dung dịch HCl [TN1] sau khi cô cạn dung dịch thu được 3,1 gam chất rắn. Nếu cho a gam Fe và b gam Mg [ TN2] vào dung dịch HCl cũng với lượng trên thì thu được 3,34 gam chất rắn . Biết thể tích H2thoát ra ở cả 2 TN đều là 448 ml. Tính a,b biết rằng ở TN2Mg hoạt động mạnh hơn Fe. Chỉ khi Mg phản ứng xong thì Fe mới phản ứng.
Bài 5.Cho 22 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe phản ứng với dung dịch chứa 0,6 mol HCl . Chứng minh hỗn hợp X tan hết.
Bài 6.Cho 3,87 gam hỗn hợp A gồm Mg và Al vào 0,25mol HCl và 0,125 mol H2SO4ta thu được dung dịch B và 4,368 lit H2.
a. Chứng minh trong dung dịch vẫn còn dư axit.
b. Tính % các kim loại trong A.
Bài 7.Hoà tan 7,8 gam hỗn hợp gồm Mg và Zn vào dung dịch H2SO4. Sau phản ứng thu được dung dịch A và 2,24 lit khí. Chứng minh sau phản ứng kim loại vẫn còn dư.
Bài 8.Cho 3,87 gam hỗn hợp gồm Mg và Al tác dụng với 500 ml dung dịch HCl 1M
a. Chứng minh rằng sau phản ứng với Mg và Al , axit vẫn còn dư ?
b. Nếu phản ứng trên làm thoát ra 4,368 lít khí H2[đktc] . Hãy tính số gam Mg và Al đã dùng ban đầu ?
c. Tính thể tích dung dịch đồng thời NaOH 2M và Ba[OH]20,1M cần dùng để trung hòa hết lượng axit còn dư ?
Bài 9.Hòa tan 31,9 gam hỗn hợp BaCl2và CaCl2vào nước được dung dịch A . Cho toàn bộ dung dịch A tác dụng với 500 ml dung dịch Na2CO32M thấy xuất hiện một lượng kết tủa
a. Chứng tỏ rằng lượng kết tủa ở trên thu được là tối đa ?
b. Nếu cho toàn bộ lượng dung dịch A tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3thì thu được 53,4 gam kết tủa . Xác định % về khối lượng mỗi muối đã dùng ban đầu ?
Bài 10.Cho 8,4 gam hỗn hợp Zn và Mg tác dụng với 500 ml dung dịch HCl 2M
a. Chứng minh rằng sau phản ứng axit vẫn còn dư ?
b. Nếu thoát ra 4,48 lít khí ở đktc . Hãy tính số gam Mg và Al đã dùng ban đầu
c. Tính thể tích đồng thời của 2 dung dịch KOH 0,5 M và Ba[OH]21M cần dùng để trung hòa hết lượng axit còn dư ?