Tìm hiểu về công thức tính nồng độ phần trăm trong hóa học

Trong môn hóa học, việc nắm vững công thức tính nồng độ phần trăm và nồng độ mol chính là chìa khóa giúp các bạn học sinh có thể chinh phục mọi bài toán từ dễ đến khó. Chính vì vậy, đây là những kiến thức vô cùng quan trọng. Trong bài viết này, hãy cùng LabVIETCHEM đi tìm hiểu về các công thức tính nồng độ mol, nồng độ phần trăm và giải một số bài tập minh họa cụ thể, để giúp các bạn củng cố kiến thức, chuẩn bị tốt cho năm học mới.

Nồng độ là gì?

Nồng độ là khái niệm để biểu thị lượng hóa chất có trong một hỗn hợp, đa phần là dung dịch. Một số khái niệm nồng độ hay gặp là:

• Nồng độ phần trăm
• Nồng độ mol
• Nồng độ molan: Biểu thị số mol của 1 chất cho trước trong 1kg dung môi
• Nồng độ chuẩn: Thường dùng cho những phản ứng và dung dịch axit – bazo
• Nồng độ chính tắc: Là cách đo nồng độ tương tự như nồng độ mol và rất hiếm khi dùng

Nồng độ phần trăm là gì?

Nồng độ phần trăm biểu thị số gam chất tan có trong 100g dung dịch và được ký hiệu là C%.

1. Công thức tính nồng độ phần trăm

Qua nghiên cứu và thử nghiệm, các chuyên gia đã đưa ra công thức tính nồng độ phần trăm chính xác nhất.

Công thức tính C% trong hóa học:

Trong đó:

• C%: Ký hiệu của nồng độ phần trăm
• mct: Ký hiệu của khối lượng chất tan
• mdd: Ký hiệu của khối lượng dung dịch

Công thức tính mdd:
mdd = mct + mdm (trong đó mdm là khối lượng của dung môi)

2. 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 phản 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.

Áp dụng đúng 4 bước trên đây là bạn hoàn toàn có thể tính nồng độ phần trăm rồi. Tuy nhiên, có nhiều bài tập không cho sẵn khối lượng của các chất nên ta cần phải áp dụng các kiến thức hóa học đã được học kết hợp với công thức tính nồng độ phần trăm để giải bài toán nhé.

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 tính 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%.

Bài 4: Hòa tan 10 gam đường vào 40 gam nước. Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được theo đơn vị %?
Lời giải:
Khối lượng của dung dịch là:
mdd = mdm + mct = 10 +40 = 50 gam
Nồng độ phần trăm là:
C% = (mct/cdd) . 100% = (10/50). 100% = 20%
Vậy nồng độ phần trăm của dung dịch thu được sau phản ứng là 20%.

Bài 5: Dung dịch HCl có nồng độ là 36%. Tính khối lượng HCl có trong 200g dung dịch
Lời giải:
Nồng độ phần trăm dung dịch là:
C% = mct/mdd . 100%
=> mct = (C%.mdd)/100%
Vậy khối lượng chất tan HCL là: mHCl = (36%.200)/100% = 72 gam.

Bài 6: Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch có chứa 25 gam muối trong 150 gam dung dịch.
Lời giải:
Nồng độ phần trăm dung dịch là:
C% = (mct/mdd) . 100%
Vậy nồng độ phần trăm của dung dịch là: C% = (25/150) . 100% = 16.67%.

Bài 7: Hãy tính khối lượng chất tan cần dùng để pha chế 1 lít dung dịch H2SO4 0,5M
Lời giải:
Áp dụng công thức tính nồng độ mol ta có:
nH2SO4 = CM.V = 0,5 mol
=> mH2SO4 = n.MH2SO4 = 0,5 . (2.1 + 32.07 + 4.16) = 40.04 gam.

Bài 8: Hãy tính số mol và số gam chất tan trong 500 ml dung dịch HCl 0,1M
Lời giải:
Vdd = 0,5 lít, CM = 0,1M
=> nHCl = CM.V = 0,1 . 0,5 = 0,05 mol
=> mHCl = m = n.MHCl = 0,05 . (1 + 35.45) = 1.77 gam

Bài 9: Hòa tan 4 gam H2SO4 vào 500 ml dung dịch H2O thu được dung dịch có nồng độ phần trăm là bao nhiêu?
Lời giải:
Nồng độ phần trăm dung dịch là:
C% = (mct/mdd) . 100%
Vậy nồng độ phần trăm của dung dịch là: C% = (4/500) . 100% = 0.8%.

Bài 10: Tiến hành hòa tan 10 gam NaOH vào 1000 ml dung dịch nước thu được dung dịch có nồng độ phần trăm là bao nhiêu?
Lời giải:
Nồng độ phần trăm dung dịch là:
C% = (mct/mdd) . 100%
Vậy nồng độ phần trăm của dung dịch là: C% = (10/1000) . 100% = 1%.

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

• Phải đọc đề kĩ để biết 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.

Công thức tính nồng độ mol theo khối lượng

Trong đó:

• n: ký hiệu số mol
• m: khối lượng của chất đó
• M: Khối lượng mol của chất đó (có sẵn trong bảng tuần hoàn hóa học)
• V: Thể tích (đktc)

Cách tính nồng độ mol

Nồng độ mol có ký hiệu là CM và được tính theo công thức:
CM=n/Vdd

Trong đó:

• CM: ký hiệu của nồng độ mol
• n: Ký hiệu số mol chất tan
• V: Ký hiệu thể tích dung dịch

Bài tập tính nồng độ mol

Bài 1: 16 gam NaOH có trong 200 ml dung dịch, hãy tính nồng độ mol của dung dịch
Lời giải:

• Ta đổi 200 ml = 0,2 lít
• nNaOH = 16/ 40 = 0,4 mol
  => Áp dụng công thức tính nồng độ mol CM=n/Vdd ta có
  CM = n/ V = 0,4/ 0,2 = 2M
  Kết luận: Nồng độ mol của dung dịch là 2M

Bài 2: Hãy tính khối lượng H2SO4 có trong 50 ml dung dịch H2SO4 2M
Lời giải:
Áp dụng công thức tính nồng độ mol CM=n/Vdd ta có
nH2SO4 = CM.V = 0,1 mol
=> mH2SO4 = n . 98 = 98 gam
Kết luận: Trong 50 ml dung dịch H2SO4 có 98 gam H2SO4.

Bài 3: Hãy tính khối lượng chất tan cần dùng để pha chế 2,5 lít dung dịch NaCl 0,9M
Lời giải:
Áp dụng công thức tính nồng độ mol CM=n/Vdd ta có
nNaCl = CM.V = 2,5 . 0,9 = 2,25 mol
=> mNaCl = n.N = 2,25 . (23 + 35,5)= 131,625 gam

Bài 4: Hãy tính số mol và số gam chất tan trong 1 lít dung dịch NaCl 0,5M
Lời giải:
Vdd = 1 lít, CM = 0,5M
=> nNaCl = CM.V = 1 . 0,5 = 0,5 mol
=> mNaCl = m = n . MNaCl = 0,5 . (23 + 35,5)= 29,25 gam

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%) / 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

Đương lượng là đơn vị được sử dụng để đo lường khả năng 1 chất kết hợp với 1 chất khác. Nồng độ đương lượng biểu thị số đương lượng gam chất tan chứa trong 1l dung dịch. Công thức tương quan giữa nồng độ đương lượng và nồng độ phần trăm được biểu diễn như sau:
CN = (10 x d x C%) / 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.

Tính toán tỷ lệ phần trăm tập trung

• Tỷ lệ phần trăm nồng độ cho ta biết có bao nhiêu thành phần hoạt chất cụ thể có trong hoặc cần phải có trong một giải pháp tổng thể nào đó.
• Bằng cách đặt số thứ nhất lên trên số thứ hai, nồng độ phần trăm được biểu thị là 1:100, 1:200,… có thể chuyển đổi thành một phần.
• Trong một phần Solute (thuốc) có 100 phần mẻ, 1/100 dung môi.

Hy vọng các bạn học sinh có thể ghi nhớ được công thức tính nồng độ phần trăm (C%) và công thức tính nồng độ mol (CM) và đạt kết quả tốt trong kỳ thi. Tham khảo thêm nhiều công thức hóa học khác tại website Izumi.Edu.VN

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức