Công thức tính nồng độ: Mol (CM), phần trăm (C%), đương lượng

Trang chủ > Công Thức > Bài hiện tại.
Mục lục [Ẩn]

Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó

I. GIỚI THIỆU VỀ NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

1. Nồng độ dung dịch là gì?

Định nghĩa: Nồng độ dung dịch là đại lượng biểu thị lượng chất tan có trong một lượng dung dịch hoặc dung môi nhất định.

Ý nghĩa:

  • Cho biết độ đậm đặc của dung dịch
  • Giúp xác định lượng chất tan và dung môi cần dùng
  • Là thông số quan trọng trong điều chế và sử dụng dung dịch

Vai trò trong thực tế:

  • Y học: Nồng độ thuốc tiêm, thuốc uống
  • Công nghiệp: Nồng độ hóa chất trong sản xuất
  • Sinh hoạt: Nồng độ muối trong nước muối, đường trong nước ngọt
  • Phòng thí nghiệm: Chuẩn bị dung dịch cho thí nghiệm

2. Các loại nồng độ thường gặp

Trong chương trình hóa học phổ thông, có 4 loại nồng độ chính:

Loại nồng độ Ký hiệu Đơn vị Chương trình
Nồng độ phần trăm C\% \% (phần trăm) Lớp 8, 9
Nồng độ mol $C_M$ mol/l hoặc M Lớp 10, 11, 12
Nồng độ mol của chất tan $C_N$ (hoặc $C_m$) mol/kg Lớp 10 (nâng cao)
Nồng độ đương lượng $C_{đl}$ N hoặc đl/l Chuyên/Đại học

Mức độ quan trọng:

  • ⭐⭐⭐ C\%: Cực kỳ quan trọng, dùng nhiều nhất ở THCS
  • ⭐⭐⭐ $C_M$: Cực kỳ quan trọng, dùng nhiều nhất ở THPT
  • ⭐⭐ $C_N$: Ít gặp hơn, chủ yếu bài tập nâng cao
  • $C_{đl}$: Ít dùng trong phổ thông

3. Các đại lượng cơ bản

Để tính nồng độ dung dịch, cần nắm vững các đại lượng sau:

Ký hiệu Tên gọi Đơn vị
$m_{ct}$ Khối lượng chất tan g (gam)
$m_{dd}$ Khối lượng dung dịch g (gam)
$m_{dm}$ Khối lượng dung môi g (gam) hoặc kg
$V_{dd}$ Thể tích dung dịch ml hoặc l (lít)
$n$ Số mol chất tan mol
$M$ Khối lượng mol g/mol
$ρ$ (rho) Khối lượng riêng g/ml hoặc g/cm³

Hai công thức cơ bản CẦN NHỚ:

$$\boxed{m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}}$$

Giải thích: Khối lượng dung dịch bằng khối lượng chất tan cộng khối lượng dung môi.

$$\boxed{m_{dd} = V_{dd} \times ρ}$$

Giải thích: Khối lượng dung dịch bằng thể tích nhân khối lượng riêng.

II. NỒNG ĐỘ PHẦN TRĂM (C\%)

1. Định nghĩa

Nồng độ phần trăm (C\%) là số gam chất tan có trong 100 gam dung dịch.

Ý nghĩa:

  • Nếu C\% = 10\%, nghĩa là trong 100g dung dịch có 10g chất tan
  • Là loại nồng độ ĐƠN GIẢN NHẤT, dễ hiểu nhất
  • Thường dùng trong đời sống: nước muối 0.9\%, cồn 70\%, giấm 5\%…

2. Công thức tính nồng độ phần trăm

📌 Công thức cơ bản (QUAN TRỌNG NHẤT):

$$\boxed{C\% = \frac{m_{ct}}{m_{dd}} \times 100\%}$$

Trong đó:

  • C\%: Nồng độ phần trăm (\%)
  • $m_{ct}$: Khối lượng chất tan (g)
  • $m_{dd}$: Khối lượng dung dịch (g)

Cách nhớ: “Phần trăm bằng chất tan chia dung dịch, nhân 100”

3. Các công thức suy ra

a) Tính khối lượng chất tan:

$$\boxed{m_{ct} = \frac{C\% \times m_{dd}}{100}}$$

Khi nào dùng: Biết C\% và $m_{dd}$, cần tìm $m_{ct}$

b) Tính khối lượng dung dịch:

$$\boxed{m_{dd} = \frac{m_{ct} \times 100}{C\%}}$$

Khi nào dùng: Biết $m_{ct}$ và C\%, cần tìm $m_{dd}$

c) Khi biết thể tích và khối lượng riêng:

$$\boxed{C\% = \frac{m_{ct}}{V_{dd} \times ρ} \times 100\%}$$

Giải thích: Thay $m_{dd} = V_{dd} \times ρ$ vào công thức cơ bản

d) Tính khối lượng dung môi:

$$m_{dm} = m_{dd} – m_{ct}$$

Hoặc:

$$m_{dm} = m_{dd} \times \left(1 – \frac{C\%}{100}\right)$$

4. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hòa tan 20g NaCl vào 180g nước. Tính C\% của dung dịch?

Lời giải:

Bước 1: Xác định các đại lượng

  • $m_{ct} = 20$ g (NaCl)
  • $m_{dm} = 180$ g (nước)

Bước 2: Tính khối lượng dung dịch $$m_{dd} = m_{ct} + m_{dm} = 20 + 180 = 200 \text{ g}$$

Bước 3: Áp dụng công thức $$C\% = \frac{20}{200} \times 100\% = 10\%$$

Kết luận: Nồng độ dung dịch là 10\%

Ví dụ 2: Cần bao nhiêu gam muối và nước để pha 500g dung dịch muối ăn 15\%?

Lời giải:

Bước 1: Tính khối lượng muối (chất tan) $$m_{muối} = \frac{C\% \times m_{dd}}{100} = \frac{15 \times 500}{100} = 75 \text{ g}$$

Bước 2: Tính khối lượng nước (dung môi) $$m_{nước} = m_{dd} – m_{muối} = 500 – 75 = 425 \text{ g}$$

Kết luận: Cần 75g muối và 425g nước

Ví dụ 3: Dung dịch đường có khối lượng 250g, chứa 50g đường. Tính C\%?

Lời giải: $$C\% = \frac{50}{250} \times 100\% = 20\%$$

5. Pha loãng và cô đặc dung dịch

a) Pha loãng (thêm dung môi)

Nguyên tắc: Khối lượng chất tan KHÔNG ĐỔI

$$\boxed{m_{ct} = constant}$$

Công thức pha loãng:

$$\boxed{C\%_1 \times m_{dd1} = C\%_2 \times m_{dd2}}$$

Trong đó:

  • Chỉ số 1: Dung dịch đậm đặc (ban đầu)
  • Chỉ số 2: Dung dịch loãng (sau khi pha)

Ví dụ: Có 100g dung dịch HCl 20\%. Cần thêm bao nhiêu gam nước để được dung dịch 5\%?

Lời giải:

Bước 1: Áp dụng công thức pha loãng $$20 \times 100 = 5 \times m_{dd2}$$ $$m_{dd2} = \frac{2000}{5} = 400 \text{ g}$$

Bước 2: Tính lượng nước cần thêm $$m_{nước\ thêm} = m_{dd2} – m_{dd1} = 400 – 100 = 300 \text{ g}$$

Kết luận: Cần thêm 300g nước

b) Cô đặc dung dịch

Có 2 cách cô đặc:

Cách 1: Thêm chất tan

  • $m_{ct}$ tăng
  • $m_{dd}$ tăng
  • C\% tăng

Cách 2: Bay hơi dung môi

  • $m_{ct}$ không đổi
  • $m_{dd}$ giảm (vì $m_{dm}$ giảm)
  • C\% tăng

Ví dụ: Có 200g dung dịch muối 10\%. Cần thêm bao nhiêu gam muối để được dung dịch 20\%?

Lời giải:

Bước 1: Tính khối lượng muối ban đầu $$m_{muối\ đầu} = \frac{10 \times 200}{100} = 20 \text{ g}$$

Bước 2: Gọi x là khối lượng muối cần thêm (g)

  • Khối lượng muối sau: $20 + x$ (g)
  • Khối lượng dung dịch sau: $200 + x$ (g)

Bước 3: Lập phương trình $$\frac{20 + x}{200 + x} \times 100\% = 20\%$$

$$\frac{20 + x}{200 + x} = 0.2$$

$$20 + x = 0.2(200 + x)$$

$$20 + x = 40 + 0.2x$$

$$0.8x = 20$$

$$x = 25 \text{ g}$$

Kết luận: Cần thêm 25g muối

III. NỒNG ĐỘ MOL ($C_M$)

1. Định nghĩa

Nồng độ mol ($C_M$) là số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch.

Đơn vị: mol/l (mol trên lít) hoặc M (molar)

Ý nghĩa:

  • Nếu $C_M = 2M$, nghĩa là trong 1 lít dung dịch có 2 mol chất tan
  • Là loại nồng độ QUAN TRỌNG NHẤT ở THPT
  • Dùng trong tính toán phản ứng hóa học, chuẩn độ

2. Công thức tính nồng độ mol

📌 Công thức cơ bản (CỰC KỲ QUAN TRỌNG):

$$\boxed{C_M = \frac{n}{V_{dd}}}$$

Trong đó:

  • $C_M$: Nồng độ mol (mol/l hoặc M)
  • $n$: Số mol chất tan (mol)
  • $V_{dd}$: Thể tích dung dịch (lít)

⚠️ LƯU Ý CỰC KỲ QUAN TRỌNG: $V_{dd}$ phải tính bằng LÍT (l)

Cách đổi:

  • ml → lít: Chia 1000
  • Ví dụ: 500ml = 0.5 lít

3. Các công thức liên quan

a) Số mol chất tan:

Nhớ lại: $n = \frac{m_{ct}}{M}$

Suy ra:

$$\boxed{C_M = \frac{m_{ct}}{M \times V_{dd}}}$$

Khi nào dùng: Biết khối lượng chất tan, khối lượng mol và thể tích

b) Khối lượng chất tan:

$$\boxed{m_{ct} = C_M \times M \times V_{dd}}$$

Khi nào dùng: Biết $C_M$, M, $V_{dd}$, cần tìm khối lượng chất tan

c) Thể tích dung dịch:

$$\boxed{V_{dd} = \frac{n}{C_M} = \frac{m_{ct}}{M \times C_M}}$$

d) Số mol:

$$\boxed{n = C_M \times V_{dd}}$$

Công thức này CỰC KỲ QUAN TRỌNG trong bài toán phản ứng hóa học!

4. Liên hệ giữa $C_M$ và C\%

Đây là công thức chuyển đổi giữa hai loại nồng độ:

$$\boxed{C_M = \frac{10 \times C\% \times ρ}{M}}$$

Hoặc ngược lại:

$$\boxed{C\% = \frac{C_M \times M}{10 \times ρ}}$$

Trong đó:

  • $ρ$ (rho) là khối lượng riêng (g/ml hoặc g/cm³)
  • Hệ số 10 xuất hiện do đổi đơn vị

Chứng minh công thức:

Xét 1 lít dung dịch:

  • Khối lượng: $m_{dd} = 1000 \times ρ$ (ml × g/ml = g)
  • Khối lượng chất tan: $m_{ct} = C_M \times M$ (mol × g/mol = g)

Từ C\%: $$C\% = \frac{m_{ct}}{m_{dd}} \times 100 = \frac{C_M \times M}{1000 \times ρ} \times 100 = \frac{C_M \times M}{10 \times ρ}$$

5. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hòa tan 40g NaOH (M = 40 g/mol) vào nước được 500ml dung dịch. Tính $C_M$?

Lời giải:

Bước 1: Tính số mol NaOH $$n = \frac{m}{M} = \frac{40}{40} = 1 \text{ mol}$$

Bước 2: Đổi đơn vị thể tích $$V_{dd} = 500 \text{ ml} = 0.5 \text{ lít}$$

Bước 3: Tính nồng độ mol $$C_M = \frac{n}{V_{dd}} = \frac{1}{0.5} = 2 \text{ M}$$

Kết luận: Nồng độ dung dịch là 2M

Ví dụ 2: Dung dịch HCl có C\% = 10\%, khối lượng riêng ρ = 1.05 g/ml. Biết M(HCl) = 36.5 g/mol. Tính $C_M$?

Lời giải:

Áp dụng công thức chuyển đổi: $$C_M = \frac{10 \times C\% \times ρ}{M}$$

$$C_M = \frac{10 \times 10 \times 1.05}{36.5} = \frac{105}{36.5} \approx 2.88 \text{ M}$$

Kết luận: Nồng độ mol là khoảng 2.88M

Ví dụ 3: Tính khối lượng H₂SO₄ cần dùng để pha 2 lít dung dịch H₂SO₄ 0.5M

Cho: M(H₂SO₄) = 98 g/mol

Lời giải:

Bước 1: Tính số mol H₂SO₄ $$n = C_M \times V_{dd} = 0.5 \times 2 = 1 \text{ mol}$$

Bước 2: Tính khối lượng $$m = n \times M = 1 \times 98 = 98 \text{ g}$$

Kết luận: Cần 98g H₂SO₄

6. Pha loãng dung dịch

Nguyên tắc: Số mol chất tan KHÔNG ĐỔI khi pha loãng

$$n_1 = n_2$$

Công thức pha loãng:

$$\boxed{C_{M1} \times V_1 = C_{M2} \times V_2}$$

Trong đó:

  • Chỉ số 1: Dung dịch đậm đặc (ban đầu)
  • Chỉ số 2: Dung dịch loãng (sau khi pha)

Ví dụ: Cần pha loãng 100ml dung dịch HCl 2M thành dung dịch HCl 0.5M. Cần thêm bao nhiêu ml nước?

Lời giải:

Bước 1: Áp dụng công thức pha loãng $$C_{M1} \times V_1 = C_{M2} \times V_2$$ $$2 \times 100 = 0.5 \times V_2$$ $$V_2 = \frac{200}{0.5} = 400 \text{ ml}$$

Bước 2: Tính lượng nước cần thêm $$V_{nước} = V_2 – V_1 = 400 – 100 = 300 \text{ ml}$$

Kết luận: Cần thêm 300ml nước

Ví dụ 2: Pha 50ml dung dịch NaOH 1M với 150ml nước. Tính $C_M$ của dung dịch sau pha?

Lời giải:

Cách 1: Dùng công thức pha loãng $$1 \times 50 = C_{M2} \times (50 + 150)$$ $$C_{M2} = \frac{50}{200} = 0.25 \text{ M}$$

Cách 2: Tính số mol rồi tính $C_M$ $$n = 1 \times 0.05 = 0.05 \text{ mol}$$ $$V_{dd\ mới} = 50 + 150 = 200 \text{ ml} = 0.2 \text{ lít}$$ $$C_M = \frac{0.05}{0.2} = 0.25 \text{ M}$$

IV. NỒNG ĐỘ MOL CỦA CHẤT TAN ($C_N$)

1. Định nghĩa

Nồng độ mol của chất tan ($C_N$ hoặc $C_m$) là số mol chất tan có trong 1 kg dung môi.

Đơn vị: mol/kg (molal – đọc là “mô-lan”)

Ý nghĩa:

  • Nếu $C_N = 2$ mol/kg, nghĩa là trong 1 kg dung môi (thường là nước) có 2 mol chất tan
  • Ít dùng hơn $C_M$ trong chương trình phổ thông

2. Công thức

$$\boxed{C_N = \frac{n}{m_{dm}}}$$

Trong đó:

  • $C_N$: Nồng độ mol của chất tan (mol/kg)
  • $n$: Số mol chất tan (mol)
  • $m_{dm}$: Khối lượng dung môi (KG – không phải gam!)

⚠️ LƯU Ý: $m_{dm}$ phải tính bằng KILOGRAM (kg), không phải gam!

Hoặc:

$$\boxed{C_N = \frac{m_{ct}}{M \times m_{dm}}}$$

Ví dụ: Hòa tan 11.7g NaCl (M = 58.5 g/mol) vào 200g nước. Tính $C_N$?

Lời giải:

Bước 1: Tính số mol NaCl $$n = \frac{11.7}{58.5} = 0.2 \text{ mol}$$

Bước 2: Đổi khối lượng dung môi sang kg $$m_{dm} = 200 \text{ g} = 0.2 \text{ kg}$$

Bước 3: Tính $C_N$ $$C_N = \frac{0.2}{0.2} = 1 \text{ mol/kg}$$

3. Phân biệt $C_M$ và $C_N$

Tiêu chí $C_M$ (Nồng độ mol) $C_N$ (Nồng độ mol của chất tan)
Định nghĩa mol/lít dung dịch mol/kg dung môi
Mẫu số $V_{dd}$ (thể tích) $m_{dm}$ (khối lượng)
Đơn vị mẫu Lít (l) Kilogram (kg)
Phụ thuộc nhiệt độ CÓ (thể tích thay đổi theo nhiệt độ) KHÔNG (khối lượng không đổi)
Khi nào dùng Bài toán thường, phản ứng hóa học Tính chất nghiệm lạnh, nghiệm sôi
Phổ biến ⭐⭐⭐ Rất phổ biến ⭐ Ít gặp

Ví dụ so sánh:

  • $C_M = 2M$: Trong 1 lít dung dịch có 2 mol chất tan
  • $C_N = 2$ mol/kg: Trong 1 kg nước có 2 mol chất tan

Lưu ý: $C_N$ ít được sử dụng trong chương trình phổ thông, chủ yếu xuất hiện trong các bài tập nâng cao hoặc chuyên đề.

V. NỒNG ĐỘ ĐƯƠNG LƯỢNG ($C_{đl}$)

1. Định nghĩa

Nồng độ đương lượng ($C_{đl}$) là số đương lượng gam chất tan có trong 1 lít dung dịch.

Đơn vị: N (normal) = đương lượng/lít

Ý nghĩa:

  • Nếu $C_{đl} = 2N$, nghĩa là trong 1 lít dung dịch có 2 đương lượng gam chất tan
  • Chỉ dùng trong chương trình chuyên hoặc đại học

2. Công thức

$$\boxed{C_{đl} = \frac{n_{đl}}{V_{dd}}}$$

Trong đó:

  • $C_{đl}$: Nồng độ đương lượng (N hoặc đl/l)
  • $n_{đl}$: Số đương lượng gam
  • $V_{dd}$: Thể tích dung dịch (lít)

Số đương lượng gam: $$n_{đl} = \frac{m_{ct}}{M_{đl}}$$

Hoặc tổng hợp:

$$\boxed{C_{đl} = \frac{m_{ct}}{M_{đl} \times V_{dd}}}$$

3. Khối lượng đương lượng

Công thức:

$$\boxed{M_{đl} = \frac{M}{h}}$$

Trong đó:

  • $M_{đl}$: Khối lượng đương lượng (g/đl)
  • $M$: Khối lượng mol (g/mol)
  • $h$: Hóa trị (hoặc số trao đổi electron)

Cách xác định h:

Đối với axit: h = số nguyên tử H⁺ có thể phân li

  • HCl: h = 1
  • H₂SO₄: h = 2
  • H₃PO₄: h = 3

Đối với bazơ: h = số nhóm OH⁻ có thể phân li

  • NaOH: h = 1
  • Ca(OH)₂: h = 2
  • Al(OH)₃: h = 3

Đối với muối: h = (hóa trị kim loại) × (số nguyên tử kim loại)

  • NaCl: h = 1 × 1 = 1
  • CaCl₂: h = 2 × 1 = 2
  • Al₂(SO₄)₃: h = 3 × 2 = 6

Ví dụ tính khối lượng đương lượng:

a) H₂SO₄:

  • M = 98 g/mol
  • h = 2 (có 2H⁺)
  • $M_{đl} = \frac{98}{2} = 49$ g/đl

b) NaOH:

  • M = 40 g/mol
  • h = 1 (có 1OH⁻)
  • $M_{đl} = \frac{40}{1} = 40$ g/đl

c) Al₂(SO₄)₃:

  • M = 342 g/mol
  • h = 3 × 2 = 6
  • $M_{đl} = \frac{342}{6} = 57$ g/đl

4. Liên hệ giữa $C_M$ và $C_{đl}$

$$\boxed{C_{đl} = h \times C_M}$$

Hoặc:

$$\boxed{C_M = \frac{C_{đl}}{h}}$$

Ví dụ 1: Dung dịch H₂SO₄ có $C_M = 2M$. Tính $C_{đl}$?

Lời giải:

  • H₂SO₄ có h = 2 $$C_{đl} = h \times C_M = 2 \times 2 = 4N$$

Ví dụ 2: Dung dịch NaOH 3N. Tính $C_M$?

Lời giải:

  • NaOH có h = 1 $$C_M = \frac{C_{đl}}{h} = \frac{3}{1} = 3M$$

Lưu ý: Nồng độ đương lượng ít được sử dụng trong chương trình THPT phổ thông. Chủ yếu xuất hiện trong:

  • Chương trình chuyên Hóa
  • Bài toán chuẩn độ phức tạp
  • Đại học và cao đẳng

VI. BẢNG CÔNG THỨC TỔNG HỢP

A. Nồng độ phần trăm (C\%)

Công thức Khi nào dùng Ghi chú
$C\% = \frac{m_{ct}}{m_{dd}} \times 100\%$ Biết $m_{ct}$ và $m_{dd}$ Cơ bản nhất
$m_{ct} = \frac{C\% \times m_{dd}}{100}$ Tính khối lượng chất tan Từ C\% và $m_{dd}$
$m_{dd} = \frac{m_{ct} \times 100}{C\%}$ Tính khối lượng dung dịch Từ $m_{ct}$ và C\%
$C\%_1 \times m_1 = C\%_2 \times m_2$ Pha loãng/trộn dung dịch $m_{ct}$ không đổi
$m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$ Tính $m_{dd}$ từ thành phần Công thức cơ bản

B. Nồng độ mol ($C_M$)

Công thức Khi nào dùng Ghi chú
$C_M = \frac{n}{V_{dd}}$ Biết số mol và thể tích Cơ bản nhất
$C_M = \frac{m_{ct}}{M \times V_{dd}}$ Biết khối lượng chất tan Kết hợp với $n = \frac{m}{M}$
$n = C_M \times V_{dd}$ Tính số mol Rất quan trọng!
$m_{ct} = C_M \times M \times V_{dd}$ Tính khối lượng chất tan Từ $C_M$
$C_M = \frac{10 \times C\% \times ρ}{M}$ Chuyển C\% → $C_M$ Cần biết ρ
$C\% = \frac{C_M \times M}{10 \times ρ}$ Chuyển $C_M$ → C\% Cần biết ρ
$C_{M1} \times V_1 = C_{M2} \times V_2$ Pha loãng dung dịch n không đổi

C. Nồng độ mol của chất tan ($C_N$)

Công thức Khi nào dùng Ghi chú
$C_N = \frac{n}{m_{dm}}$ Biết n và khối lượng dung môi $m_{dm}$ tính bằng kg!
$C_N = \frac{m_{ct}}{M \times m_{dm}}$ Biết $m_{ct}$ $m_{dm}$ tính bằng kg!

D. Nồng độ đương lượng ($C_{đl}$)

Công thức Khi nào dùng Ghi chú
$C_{đl} = \frac{n_{đl}}{V_{dd}}$ Biết số đương lượng gam Cơ bản
$C_{đl} = h \times C_M$ Chuyển từ $C_M$ h là hóa trị
$C_M = \frac{C_{đl}}{h}$ Chuyển từ $C_{đl}$ h là hóa trị
$M_{đl} = \frac{M}{h}$ Tính khối lượng đương lượng Công thức quan trọng

E. Công thức bổ sung quan trọng

Công thức Ý nghĩa
$m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$ Khối lượng dung dịch
$m_{dd} = V_{dd} \times ρ$ Từ thể tích sang khối lượng
$n = \frac{m}{M}$ Số mol chất
$V(\text{lít}) = \frac{V(\text{ml})}{1000}$ Đổi đơn vị thể tích
$m(\text{kg}) = \frac{m(\text{g})}{1000}$ Đổi đơn vị khối lượng

VII. CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ

1. Từ C\% sang $C_M$

$$\boxed{C_M = \frac{10 \times C\% \times ρ}{M}}$$

Điều kiện: Cần biết khối lượng riêng ρ (g/ml)

Ví dụ: Dung dịch NaCl có C\% = 5.85\%, khối lượng riêng ρ = 1 g/ml. Biết M(NaCl) = 58.5 g/mol. Tính $C_M$?

Lời giải: $$C_M = \frac{10 \times 5.85 \times 1}{58.5} = \frac{58.5}{58.5} = 1M$$

2. Từ $C_M$ sang C\%

$$\boxed{C\% = \frac{C_M \times M}{10 \times ρ}}$$

Ví dụ: Dung dịch HCl 2M có khối lượng riêng ρ = 1.02 g/ml. Biết M(HCl) = 36.5 g/mol. Tính C\%?

Lời giải: $$C\% = \frac{2 \times 36.5}{10 \times 1.02} = \frac{73}{10.2} \approx 7.16\%$$

3. Từ $C_M$ sang $C_{đl}$

$$\boxed{C_{đl} = h \times C_M}$$

Ví dụ: Dung dịch H₂SO₄ 2M. Tính $C_{đl}$?

Lời giải:

  • H₂SO₄ có h = 2 $$C_{đl} = 2 \times 2 = 4N$$

4. Từ $C_{đl}$ sang $C_M$

$$\boxed{C_M = \frac{C_{đl}}{h}}$$

Ví dụ: Dung dịch Ca(OH)₂ 4N. Tính $C_M$?

Lời giải:

  • Ca(OH)₂ có h = 2 $$C_M = \frac{4}{2} = 2M$$

VIII. CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Tính C\%

Bài 1: Hòa tan 25g đường vào 225g nước. Tính C\% của dung dịch?

Lời giải:

Bước 1: Tính khối lượng dung dịch $$m_{dd} = m_{ct} + m_{dm} = 25 + 225 = 250 \text{ g}$$

Bước 2: Tính C\% $$C\% = \frac{25}{250} \times 100\% = 10\%$$

Bài 2: Cần bao nhiêu gam muối để pha 800g dung dịch muối 12.5\%?

Lời giải: $$m_{muối} = \frac{12.5 \times 800}{100} = 100 \text{ g}$$

Dạng 2: Tính $C_M$

Bài 3: Hòa tan 11.7g NaCl (M = 58.5 g/mol) vào nước được 200ml dung dịch. Tính $C_M$?

Lời giải:

Bước 1: Tính số mol $$n = \frac{11.7}{58.5} = 0.2 \text{ mol}$$

Bước 2: Đổi đơn vị $$V_{dd} = 200 \text{ ml} = 0.2 \text{ lít}$$

Bước 3: Tính $C_M$ $$C_M = \frac{0.2}{0.2} = 1M$$

Bài 4: Tính số mol HCl trong 250ml dung dịch HCl 0.4M?

Lời giải: $$V_{dd} = 250 \text{ ml} = 0.25 \text{ lít}$$ $$n = C_M \times V_{dd} = 0.4 \times 0.25 = 0.1 \text{ mol}$$

Dạng 3: Chuyển đổi C\% ↔ $C_M$

Bài 5: Dung dịch HCl có C\% = 7.3\%, khối lượng riêng ρ = 1.05 g/ml. Biết M(HCl) = 36.5 g/mol. Tính $C_M$?

Lời giải: $$C_M = \frac{10 \times C\% \times ρ}{M} = \frac{10 \times 7.3 \times 1.05}{36.5}$$ $$= \frac{76.65}{36.5} = 2.1M$$

Bài 6: Dung dịch NaOH 2.5M có khối lượng riêng ρ = 1.1 g/ml. Biết M(NaOH) = 40 g/mol. Tính C\%?

Lời giải: $$C\% = \frac{C_M \times M}{10 \times ρ} = \frac{2.5 \times 40}{10 \times 1.1}$$
$$= \frac{100}{11} \approx 9.09\%$$

Dạng 4: Pha loãng dung dịch

Bài 7: Cần pha loãng bao nhiêu ml H₂SO₄ 2M để được 500ml dung dịch H₂SO₄ 0.5M?

Lời giải:

Áp dụng công thức pha loãng: $$C_{M1} \times V_1 = C_{M2} \times V_2$$ $$2 \times V_1 = 0.5 \times 500$$ $$V_1 = \frac{250}{2} = 125 \text{ ml}$$

Kết luận: Cần lấy 125ml dung dịch H₂SO₄ 2M, sau đó thêm nước đến 500ml

Bài 8: Pha 200g dung dịch NaCl 20\% với 300g nước. Tính C\% dung dịch mới?

Lời giải:

Cách 1: Dùng công thức pha loãng $$C\%_1 \times m_1 = C\%_2 \times m_2$$
$$20 \times 200 = C\%_2 \times (200 + 300)$$
$$C\%_2 = \frac{4000}{500} = 8\%$$

Cách 2: Tính khối lượng chất tan (không đổi) $$m_{NaCl} = \frac{20 \times 200}{100} = 40 \text{ g}$$
$$m_{dd\ mới} = 200 + 300 = 500 \text{ g}$$
$$C\%_{mới} = \frac{40}{500} \times 100\% = 8\%$$

Dạng 5: Trộn hai dung dịch

Bài 9: Trộn 100g dung dịch NaOH 10\% với 200g dung dịch NaOH 25\%. Tính C\% dung dịch mới?

Lời giải:

Bước 1: Tính khối lượng NaOH trong mỗi dung dịch

  • Dung dịch 1: $m_1 = \frac{10 \times 100}{100} = 10$ g
  • Dung dịch 2: $m_2 = \frac{25 \times 200}{100} = 50$ g

Bước 2: Tính tổng khối lượng

  • Tổng khối lượng NaOH: $10 + 50 = 60$ g
  • Tổng khối lượng dung dịch: $100 + 200 = 300$ g

Bước 3: Tính C\% mới $$C\%_{mới} = \frac{60}{300} \times 100\% = 20\%$$

Hoặc dùng công thức: $$C\%_{mới} = \frac{C\%_1 \times m_1 + C\%_2 \times m_2}{m_1 + m_2}$$
$$= \frac{10 \times 100 + 25 \times 200}{100 + 200} = \frac{6000}{300} = 20\%$$

Dạng 6: Bài toán phản ứng

Bài 10: Cho 200ml dung dịch HCl 1M tác dụng với NaOH. Tính khối lượng NaOH cần dùng?

Cho: M(NaOH) = 40 g/mol

Phương trình: HCl + NaOH → NaCl + H₂O

Lời giải:

Bước 1: Tính số mol HCl $$n_{HCl} = C_M \times V_{dd} = 1 \times 0.2 = 0.2 \text{ mol}$$

Bước 2: Theo phương trình, tỉ lệ 1:1 $$n_{NaOH} = n_{HCl} = 0.2 \text{ mol}$$

Bước 3: Tính khối lượng NaOH $$m_{NaOH} = n \times M = 0.2 \times 40 = 8 \text{ g}$$

IX. MẸO VÀ LƯU Ý

1. Mẹo nhớ công thức

📌 Mẹo 1: “Phần trăm – Mol – Kilogram”

  • C\%: Gam chất tan / Gam dung dịch × 100
  • $C_M$: Mol chất tan / Lít dung dịch
  • $C_N$: Mol chất tan / Kilogram dung môi

📌 Mẹo 2: Công thức pha loãng

“Đậm nhân thể tích đậm bằng loãng nhân thể tích loãng”

$$C_1 V_1 = C_2 V_2$$

(Áp dụng cho cả C\% và $C_M$)

📌 Mẹo 3: Nhớ các con số

  • 10: Xuất hiện trong công thức chuyển C\% ↔ $C_M$
  • 1000: Đổi ml → lít, g → kg
  • 100: Nhân vào công thức C\%

2. Các sai lầm thường gặp

❌ SAI LẦM 1: Nhầm $m_{dd}$ và $m_{dm}$

SAI:

  • $m_{dd} = m_{dm}$ ❌

ĐÚNG:

  • $m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$ ✓
  • $m_{dd}$ LỚN HƠN $m_{dm}$

❌ SAI LẦM 2: Quên đổi ml → lít

SAI:

  • 500ml dung dịch 2M có: $n = 2 \times 500 = 1000$ mol ❌

ĐÚNG:

  • Đổi: $V = \frac{500}{1000} = 0.5$ lít
  • $n = 2 \times 0.5 = 1$ mol ✓

❌ SAI LẦM 3: Nhầm công thức $m_{dd}$

SAI:

  • $m_{dd} = m_{ct} \times m_{dm}$ ❌

ĐÚNG:

  • $m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$ (cộng, không nhân!) ✓

❌ SAI LẦM 4: Quên ρ khi chuyển đổi

SAI:

  • Chuyển C\% sang $C_M$ mà quên dùng ρ ❌

ĐÚNG:

  • Phải dùng: $C_M = \frac{10 \times C\% \times ρ}{M}$ ✓
  • Cần biết khối lượng riêng ρ

❌ SAI LẦM 5: Nhầm $C_M$ và $C_N$

Phân biệt:

  • $C_M$: mol / lít dung dịch
  • $C_N$: mol / kg dung môi

Hai đại lượng HOÀN TOÀN KHÁC NHAU!

3. Đơn vị cần nhớ

Đại lượng Đơn vị thường dùng Lưu ý
C\% \% (phần trăm) Không có đơn vị thực sự
$C_M$ mol/l hoặc M Phải đổi sang lít!
$C_N$ mol/kg Phải đổi sang kg!
$C_{đl}$ N (đương lượng/l) Ít dùng
Thể tích ml → lít Chia 1000
Khối lượng g → kg Chia 1000
Khối lượng riêng g/ml hoặc g/cm³ Dùng khi chuyển đổi

4. Checklist trước khi tính

Trước khi tính C\%:

  • [ ] Đã tính $m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$?
  • [ ] Đã nhân 100 chưa?

Trước khi tính $C_M$:

  • [ ] Đã đổi ml → lít chưa?
  • [ ] Đã tính số mol n chưa?
  • [ ] $V_{dd}$ có đúng đơn vị lít không?

Khi pha loãng:

  • [ ] Đã áp dụng $C_1 V_1 = C_2 V_2$?
  • [ ] Đơn vị V có giống nhau không?

Khi chuyển đổi:

  • [ ] Có cần khối lượng riêng ρ không?
  • [ ] Đã nhớ hệ số 10 chưa?

X. KẾT LUẬN

Bài viết đã trình bày đầy đủ 4 loại nồng độ dung dịch:

Nồng độ phần trăm (C\%)

  • Công thức: $C\% = \frac{m_{ct}}{m_{dd}} \times 100\%$
  • Đơn vị: \% (phần trăm)
  • Dùng phổ biến nhất ở THCS

Nồng độ mol ($C_M$)

  • Công thức: $C_M = \frac{n}{V_{dd}}$
  • Đơn vị: mol/l hoặc M
  • Quan trọng nhất ở THPT

Nồng độ mol của chất tan ($C_N$)

  • Công thức: $C_N = \frac{n}{m_{dm}}$
  • Đơn vị: mol/kg
  • Ít dùng, chủ yếu bài nâng cao

Nồng độ đương lượng ($C_{đl}$)

  • Công thức: $C_{đl} = h \times C_M$
  • Đơn vị: N
  • Chỉ dùng ở trình độ chuyên/đại học

Lời khuyên học tập

📌 Học thuộc 2 công thức chính – C\% và $C_M$. Đây là nền tảng của mọi bài tập nồng độ.

📌 Phân biệt rõ $C_M$ và $C_N$ – Một cái theo lít dung dịch, một cái theo kg dung môi. Dễ nhầm!

📌 Chú ý đơn vị – ml phải đổi sang lít, g phải đổi sang kg (với $C_N$). Đây là lỗi phổ biến nhất!

📌 Công thức pha loãng – $C_1 V_1 = C_2 V_2$ áp dụng cho cả C\% và $C_M$. Cực kỳ hữu ích!

📌 Nhớ khối lượng riêng – Khi chuyển đổi C\% ↔ $C_M$ luôn cần ρ. Đừng quên!

Cô Trần Thị Bình

Cô Trần Thị Bình

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn Tổ Lý – Hóa – Sinh tại Edus

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Vật lý, Hoá Học, Bằng Thạc sĩ, Chức danh nghề nghiệp Giáo viên THPT – Hạng II, Tin học ứng dụng cơ bản, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 12+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Gia Định