Bài học

Pha dung dịch theo nồng độ cho trước

Em sẽ làm được gì?

Sau bài này, em tính được lượng chất tan và dung môi cần dùng để pha ra một dung dịch có C% hoặc $C_M$ cho trước, và nắm được quy tắc an toàn khi pha chế.

Cần nhớ trước

Bài này dùng lại toàn bộ những gì vừa học: C% và $C_M$ ở hai bài trước, cùng công thức $m = n \times M$ từ Khóa 4.

Cô y tá cần pha đúng nước muối sinh lí; bác nông dân cần pha đúng nồng độ thuốc bảo vệ thực vật hay phân bón lá; ở nhà, em pha nước rửa tay sát khuẩn theo đúng tỉ lệ ghi trên nhãn. Pha quá đặc có thể gây hại, pha quá loãng thì không có tác dụng. Bài này biến các công thức nồng độ đã học thành các bước pha chế cụ thể.

Hai bài pha chế thường gặp

Pha theo C%: muốn có $m_{dd}$ gam dung dịch nồng độ $C\%$ :

Tính khối lượng chất tan: $m_{ct} = \dfrac{C\% \times m_{dd}}{100}$ .
Tính khối lượng nước: $m_{nước} = m_{dd} - m_{ct}$ .
Cân chất tan bằng cân điện tử, đong nước bằng ống đong, rồi hòa tan và khuấy đều.

Pha theo $C_M$ : muốn có $V$ lít dung dịch nồng độ $C_M$ :

Tính số mol cần dùng: $n = C_M \times V$ .
Tính khối lượng chất tan: $m_{ct} = n \times M$ .
Cân chất tan, hòa tan trong một ít nước, sau đó thêm nước cho đủ $V$ lít, khuấy đều.

Cân và đong chính xác ở bước 3 rất quan trọng — cân sai hay đong sai sẽ làm nồng độ thực tế khác với nồng độ mong muốn. Hai quy trình trên thực chất chỉ là áp dụng ngược các công thức đã học ở hai bài trước: biết nồng độ và tổng lượng dung dịch muốn có, ta luôn tính ra được lượng chất tan cần cân trước khi thao tác.

**Pha theo C%:** muốn có $m_{dd}$ gam dung dịch nồng độ $C\%$: 1. Tính khối lượng chất tan: $m_{ct} = \dfrac{C\% \times m_{dd}}{100}$. 2. Tính khối lượng nước: $m_{nước} = m_{dd} - m_{ct}$. 3. Cân chất tan bằng cân điện tử, đong nước bằng ống đong, rồi hòa tan và khuấy đều. **Pha theo $C_M$:** muốn có $V$ lít dung dịch nồng độ $C_M$: 1. Tính số mol cần dùng: $n = C_M \times V$. 2. Tính khối lượng chất tan: $m_{ct} = n \times M$. 3. Cân chất tan, hòa tan trong một ít nước, sau đó **thêm nước cho đủ $V$ lít**, khuấy đều. Cân và đong chính xác ở bước 3 rất quan trọng — cân sai hay đong sai sẽ làm nồng độ thực tế khác với nồng độ mong muốn. Hai quy trình trên thực chất chỉ là áp dụng ngược các công thức đã học ở hai bài trước: biết nồng độ và tổng lượng dung dịch muốn có, ta luôn tính ra được lượng chất tan cần cân trước khi thao tác.

Pha chế: tính chất tan → tính dung môi → cân, đong, hòa tan.

Ví dụ

Ví dụ 1 — Pha theo C%

1
Pha 200 g dung dịch muối ăn nồng độ 15%. Cần bao nhiêu gam muối và bao nhiêu gam nước?
2
$m_{ct} = \dfrac{15 \times 200}{100} = 30$ g muối.
$m_{ct} = \dfrac{15 \times 200}{100} = 30$ g muối.
3
$m_{nước} = 200 - 30 = 170$ g nước.
$m_{nước} = 200 - 30 = 170$ g nước.
4
Cân 30 g muối, cân 170 g nước, hòa tan và khuấy đều.
5
Cần 30 g muối và 170 g nước để pha 200 g dung dịch 15%.

Ví dụ

Ví dụ 2 — Pha theo C_M

1
Pha 500 mL dung dịch $NaOH$ 0,1M. Cần bao nhiêu gam $NaOH$ ? ( $M_{NaOH}=40$ )
Pha 500 mL dung dịch $NaOH$ 0,1M. Cần bao nhiêu gam $NaOH$? ($M_{NaOH}=40$)
2
$V = 500$ mL $= 0,5$ L.
$V = 500$ mL $= 0,5$ L.
3
$n = C_M \times V = 0,1 \times 0,5 = 0,05$ mol.
$n = C_M \times V = 0,1 \times 0,5 = 0,05$ mol.
4
$m = n \times M = 0,05 \times 40 = 2$ g.
$m = n \times M = 0,05 \times 40 = 2$ g.
5
Cân 2 g $NaOH$ , cho vào một ít nước để hòa tan, rồi thêm nước cho đủ 500 mL, khuấy đều.
Cân 2 g $NaOH$, cho vào một ít nước để hòa tan, rồi thêm nước cho đủ 500 mL, khuấy đều.
6
Cần 2 g $NaOH$ để pha 500 mL dung dịch 0,1M.
Cần 2 g $NaOH$ để pha 500 mL dung dịch 0,1M.

Ví dụ

Ví dụ 3 — Kiểm tra lượng hóa chất có đủ hay không

1
Phòng thí nghiệm cần pha 400 g dung dịch $NaCl$ 5%. Tính khối lượng $NaCl$ và khối lượng nước cần dùng. Nếu chỉ có sẵn 15 g $NaCl$ , có đủ để pha đúng lượng dung dịch trên không?
Phòng thí nghiệm cần pha 400 g dung dịch $NaCl$ 5%. Tính khối lượng $NaCl$ và khối lượng nước cần dùng. Nếu chỉ có sẵn 15 g $NaCl$, có đủ để pha đúng lượng dung dịch trên không?
2
$m_{ct} = \dfrac{5 \times 400}{100} = 20$ g $NaCl$ .
$m_{ct} = \dfrac{5 \times 400}{100} = 20$ g $NaCl$.
3
$m_{nước} = 400 - 20 = 380$ g.
$m_{nước} = 400 - 20 = 380$ g.
4
Cần 20 g nhưng chỉ có 15 g $NaCl$ , thiếu $20-15=5$ g so với yêu cầu ban đầu.
Cần 20 g nhưng chỉ có 15 g $NaCl$, thiếu $20-15=5$ g so với yêu cầu ban đầu.
5
Cần 20 g $NaCl$ và 380 g nước để pha đúng 400 g dung dịch 5%; với chỉ 15 g $NaCl$ thì không đủ để pha đúng lượng dung dịch yêu cầu — dạng bài này rèn kĩ năng so sánh số liệu tính được với thực tế, chứ không chỉ dừng lại ở việc thay số vào công thức.
Cần 20 g $NaCl$ và 380 g nước để pha đúng 400 g dung dịch 5%; với chỉ 15 g $NaCl$ thì **không đủ** để pha đúng lượng dung dịch yêu cầu — dạng bài này rèn kĩ năng so sánh số liệu tính được với thực tế, chứ không chỉ dừng lại ở việc thay số vào công thức.

An toàn phòng thí nghiệm

Với acid đặc, quy tắc bắt buộc là đổ từ từ acid vào nước, vừa đổ vừa khuấy đều — tuyệt đối KHÔNG làm ngược lại, vì đổ nước vào acid đặc có thể khiến nước sôi đột ngột và bắn hóa chất nguy hiểm ra ngoài. Đây chính là quy tắc an toàn phòng thí nghiệm em đã học từ đầu năm: đọc kĩ nhãn hóa chất, đeo kính bảo hộ và găng tay trước khi pha bất kì dung dịch acid hay base mạnh nào.

Với acid đặc, quy tắc bắt buộc là **đổ từ từ acid vào nước**, vừa đổ vừa khuấy đều — tuyệt đối KHÔNG làm ngược lại, vì đổ nước vào acid đặc có thể khiến nước sôi đột ngột và bắn hóa chất nguy hiểm ra ngoài. Đây chính là quy tắc an toàn phòng thí nghiệm em đã học từ đầu năm: đọc kĩ nhãn hóa chất, đeo kính bảo hộ và găng tay trước khi pha bất kì dung dịch acid hay base mạnh nào.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Lỗi thường gặp

Khi pha theo $C_M$ , phải thêm nước cho đủ thể tích $V$ , chứ không phải “thêm đúng $V$ lít nước” — vì bản thân chất tan cũng chiếm một phần thể tích, đong thêm nguyên $V$ lít nước sẽ làm dung dịch nhiều hơn $V$ lít và nồng độ bị loãng hơn tính toán. Luôn nhớ đổi mL sang lít, và tuân thủ đúng thứ tự an toàn khi pha acid. Trước khi cân, hãy kiểm tra lại xem lượng hóa chất hiện có trong phòng thí nghiệm có đủ cho yêu cầu hay không, để tránh pha dở dang giữa chừng.

Khi pha theo $C_M$, phải **thêm nước cho đủ thể tích $V$**, chứ không phải “thêm đúng $V$ lít nước” — vì bản thân chất tan cũng chiếm một phần thể tích, đong thêm nguyên $V$ lít nước sẽ làm dung dịch nhiều hơn $V$ lít và nồng độ bị loãng hơn tính toán. Luôn nhớ đổi mL sang lít, và tuân thủ đúng thứ tự an toàn khi pha acid. Trước khi cân, hãy kiểm tra lại xem lượng hóa chất hiện có trong phòng thí nghiệm có đủ cho yêu cầu hay không, để tránh pha dở dang giữa chừng.

Ghi nhớ

Pha theo C%: $m_{ct}=C\% \times m_{dd}/100$ , rồi $m_{nước}=m_{dd}-m_{ct}$ . Pha theo $C_M$ : $n=C_M \times V$ , $m_{ct}=n \times M$ , sau đó thêm nước cho đủ $V$ lít. Cả hai quy trình đều đi qua ba bước: tính chất tan cần dùng, tính lượng dung môi hoặc thể tích còn thiếu, rồi cân, đong, hòa tan cho đúng. Trước khi bắt tay vào pha, luôn kiểm tra hóa chất có sẵn đã đủ chưa, và tuân thủ quy tắc an toàn khi làm việc với acid hay base.

Pha theo C%: $m_{ct}=C\% \times m_{dd}/100$, rồi $m_{nước}=m_{dd}-m_{ct}$. Pha theo $C_M$: $n=C_M \times V$, $m_{ct}=n \times M$, sau đó thêm nước cho đủ $V$ lít. Cả hai quy trình đều đi qua ba bước: tính chất tan cần dùng, tính lượng dung môi hoặc thể tích còn thiếu, rồi cân, đong, hòa tan cho đúng. Trước khi bắt tay vào pha, luôn kiểm tra hóa chất có sẵn đã đủ chưa, và tuân thủ quy tắc an toàn khi làm việc với acid hay base.

Đến đây em đã nắm được dung dịch, độ tan, cách tính và pha nồng độ. Khóa tiếp theo sẽ nhìn sang một góc khác của phản ứng hóa học: tốc độ — vì sao có phản ứng xảy ra trong nháy mắt, có phản ứng phải chờ hàng giờ.