Khối lượng riêng của dung dịch NaOH 12% là 1,1g/ml. Hăy tính nồng độ mol của dun…
(Cho biết Na = 23, O = 16, H=1, C=12, Cl=35,5)
Chúng ta có đề bài: Khối lượng riêng của dung dịch NaOH 12% là 1,1g/ml. Hãy tính nồng độ mol của dung dịch NaOH 12% nói trên.
Trước hết, chúng ta cần phân tích đề bài để xác định những thông tin đã cho và yêu cầu cần tìm.
Thông tin đã cho:
* Nồng độ phần trăm của dung dịch NaOH: 12%
* Khối lượng riêng của dung dịch: 1,1 g/ml
Yêu cầu cần tìm:
* Nồng độ mol của dung dịch NaOH.
Để giải bài tập này, chúng ta cần thực hiện các bước sau:
Bước 1: Quy ước một lượng dung dịch để tính toán.
Cách làm thông thường và hiệu quả nhất là giả sử chúng ta có một thể tích nhất định của dung dịch. Thể tích phổ biến mà chúng ta hay chọn là 1 lít (hoặc 1000 ml) hoặc 1 ml. Trong trường hợp này, vì khối lượng riêng cho dưới dạng g/ml, chúng ta nên chọn một thể tích để dễ dàng tính khối lượng. Chúng ta có thể chọn 1 ml hoặc 100 ml hoặc 1000 ml. Để tiện cho việc tính toán nồng độ mol (mol/l), ta nên chọn 1 lít dung dịch, tức là 1000 ml.
Giả sử ta có 1000 ml dung dịch NaOH 12%.
Bước 2: Tính khối lượng của 1000 ml dung dịch.
Chúng ta đã biết khối lượng riêng của dung dịch là 1,1 g/ml. Khối lượng riêng được tính bằng công thức:
Khối lượng riêng = Khối lượng / Thể tích
Từ công thức này, ta suy ra:
Khối lượng = Khối lượng riêng × Thể tích
Áp dụng vào bài toán:
Khối lượng dung dịch = 1,1 g/ml × 1000 ml = 1100 gam.
Bước 3: Tính khối lượng chất tan (NaOH) có trong 1100 gam dung dịch.
Đề bài cho biết dung dịch NaOH có nồng độ 12%. Nồng độ phần trăm được tính bằng công thức:
Nồng độ phần trăm (%) = (Khối lượng chất tan / Khối lượng dung dịch) × 100%
Từ công thức này, ta suy ra:
Khối lượng chất tan = (Nồng độ phần trăm (%) × Khối lượng dung dịch) / 100%
Áp dụng vào bài toán:
Khối lượng NaOH = (12% × 1100 gam) / 100% = (12/100) × 1100 gam = 132 gam.
Bước 4: Tính số mol của chất tan (NaOH).
Để tính nồng độ mol, chúng ta cần biết số mol của chất tan. Chúng ta có khối lượng của NaOH là 132 gam. Trước hết, ta cần tính phân tử khối (hay nguyên tử khối đối với nguyên tố) của NaOH.
Phân tử khối của NaOH = Nguyên tử khối của Na + Nguyên tử khối của O + Nguyên tử khối của H
Phân tử khối của NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 gam/mol.
Số mol được tính bằng công thức:
Số mol (n) = Khối lượng (m) / Phân tử khối (M)
Áp dụng vào bài toán:
Số mol NaOH = 132 gam / 40 gam/mol = 3,3 mol.
Bước 5: Tính nồng độ mol của dung dịch.
Nồng độ mol (ký hiệu là CM) được định nghĩa là số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch. Công thức tính nồng độ mol là:
Nồng độ mol (CM) = Số mol chất tan (n) / Thể tích dung dịch (V) (đơn vị lít)
Chúng ta đã tính được số mol NaOH là 3,3 mol. Chúng ta đã quy ước thể tích dung dịch ban đầu là 1000 ml, tương đương với 1 lít.
Áp dụng vào bài toán:
Nồng độ mol của dung dịch NaOH = 3,3 mol / 1 lít = 3,3 mol/lít.
Kết luận:
Vậy, nồng độ mol của dung dịch NaOH 12% nói trên là 3,3 M (M là đơn vị mol/lít).
Các em thấy đó, bài tập này đòi hỏi chúng ta phải vận dụng linh hoạt các công thức về nồng độ phần trăm, khối lượng riêng và nồng độ mol. Quan trọng là chúng ta phải nắm vững các khái niệm và biết cách quy đổi giữa các đại lượng.
Các em có câu hỏi nào không? Nếu không, chúng ta sẽ sang bài tập tiếp theo nhé!
Đáp án: \(3,3M\)
Giải thích các bước giải:
Giả sử có \(1l=1000ml\) dung dịch \(NaOH\).
\(m_{dd}=DV=1000.1,1=1100g\)
\(\Rightarrow m_{NaOH}=1100.12\%=132g\)
\(\Rightarrow n_{NaOH}=\dfrac{132}{40}=3,3(mol)\)
Vậy \(C_{M_{NaOH}}=\dfrac{3,3}{1}=3,3M\)