Công Thức Tính Nồng độ đương Lượng

Công thức tính nồng độ đương lượng là tài liệu rất hữu ích mà hôm nay Download.vn muốn giới thiệu đến quý thầy cô cùng các bạn học sinh lớp 9 tham khảo.

Tài liệu tổng hợp kiến thức về công thức tính nồng độ đương lượng, mối quan hệ giữa các loại nông độ, ví dụ minh họa kèm theo 1 số dạng bài tập có đáp án kèm theo. Thông qua tài liệu này giúp các bạn học sinh lớp 9 tham khảo, hệ thống lại kiến thức để giải nhanh các bài tập Hóa học 9. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng theo dõi tại đây.

Công thức tính nồng độ đương lượng đầy đủ nhất

• I. Công thức tính nồng độ đương lượng
• II. Mối quan hệ giữa các loại nồng độ
• III. Ví dụ minh họa công thức tính nồng độ đương lượng
• IV. Bài tập tính nồng độ đương lượng

I. Công thức tính nồng độ đương lượng

1. Công thức tính nồng độ đương lượng CN

\(C_N=(\frac{m_{ct}}{D.V_{dd}}).100\)

Trong đó:

• Mm chất tan là khối lượng chất tan nguyên chất (gram)
• D là đương lượng gram của chất
• Vdd là thể tích dung dịch (ml)
• CN là nồng độ đương lượng của dung dịch N nào đó.

Áp dụng quy tắc “tích số mol và hóa trị của các chất tham gia phản ứng là bằng nhau” để tính các bài toán hỗn hợp nhiều chất cùng loại phản ứng với nhau sẽ chuyển bài toán từ phức tạp nhiều phản ứng theo thứ tự ưu tiên thành bài toán đơn giản.

2. Công thức tính nồng độ đương lượng gram

\(D=\frac Mn\)

Trong đó:

• D là đương lượng gram
• n là số mol
• M là khối lượng

Cách để xác định n là:

• Nếu là axit thì n là số H+ có trong phân tử axit
• Nếu là bazơ thì n là số nhóm OH- có trong phân tử bazơ
• Nếu là muối thì n bằng tổng số hóa trị của các nguyên tử kim loại có trong muối.
• Nếu là chất oxi hóa hoặc chất khử thì n là số electron nhận hay cho của chất đó

II. Mối quan hệ giữa các loại nồng độ

Quan hệ giữa nồng độ mol/lít và nồng độ đương lượng

Hòa tan m gam chất tan A có khối lượng mol phân tử M, đương lượng gam D vào thể tích V lít dung dịch. Khi đó nồng độ của chất A trong dung dịch là:

Tính theo nồng độ mol/lít: \(C_M\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac m{M\hspace{0.278em}.V}\)

Tính theo nồng độ đương lượng:

\(C_N\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{m\hspace{0.278em}}{D.V}\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{m.n}{M.V}\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}C_M.n\hspace{0.278em}\)

Vậy ta có: CN = CM.n

Trong đó: CN là nồng độ đương lượng gam/lit của dung dịch (N)

CM là nồng độ mol/lit của dung dịch (M)

n: Tùy thuộc vào từng phản ứng của dung dịch

III. Ví dụ minh họa công thức tính nồng độ đương lượng

Ví dụ 1: Dung dịch X gồm HCl 0,1M và H2SO4 0,15 M. Dung dịch Y gồm NaOH 0,12 M và Ba(OH)2 0,04M. Tính thể tích Y cần để trung hòa 100 ml X.

Gợi ý đáp án chi tiết

Ta có nHCl.1 + nH2SO4.2 = nNaOH.1 + nBa(OH)2.2

=> 0,1 (0,1.1 + 0,15.2) = V. (0,12.1 + 0,04.2) => V = 0,2 lít = 200 ml

Ví dụ 2: Có hai dung dịch; H2SO4 (dung dịch A), và NaOH (dung dịch B). Trộn 0,2 lít A với 0,3 lít B được dung dịch C. Để trung hòa C cần dùng 100 ml dung dịch HCl 0,5M. Trộn 0,3 lít A với 0,2 lít B được dung dịch D. Để trung hòa D cần dùng 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M. Tính nồng độ mol/l của A và B. Dung dịch C có dư NaOH, nên lượng NaOH ban đầu phản ứng vừa đủ với H2SO4 và HCl

Gợi ý đáp án chi tiết

nH2SO4.2 + nHCl.1 = nNaOH. 1

=> 0,2.2.CMH2SO4 + 0,1.0,5.1 = 0,3.1.CMNaOH (1)

Dung dịch D có H2SO4 dư, nên lượng H2SO4 ban đầu phản ứng vừa đủ với NaOH và Ba(OH)2

=> nH2SO4 .2 = nNaOH . 1 + nBa(OH)2.2

=> 0,3.2.CMH2SO4 = 0,2.1.CMNaOH + 0,2.0,5.2 (2)

Từ (1) và (2) => CMH2SO4 = 0,7M; CMNaOH = 1,1M

Ví dụ 3: Tính nồng độ đương lượng của dung dịch H2SO4 98% d = 1,84g/ml trong phản ứng với kiềm NaOH?

Gợi ý đáp án

Phản ứng của H2SO4 với kiềm NaOH:

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

Như vậy, 1 mol H2SO4 phân ly ra 2 ion H+ để kết hợp với 2 ion OH- của NaOH. Nên đương lượng gam của dung dịch H2SO4 98% , d = 184 g/ml là:

1000.1,84 = 1840 gam

Khối lượng H2SO4 nguyên chất có trong 1 lít dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84 g/ml là: 1840.98% = 1803,2 gam

Nồng độ đương lượng gam/lít của dung dịch H2SO4 98% là:

\(C_{N} = \frac{m}{E.V} = \frac{1803,2}{49.1} = 36,8N\)

Vậy dung dịch H2SO4 98%, d= 1,84 gam/ml tương đương với nồng độ CN = 36,8N

Thường dùng nồng độ đương lượng để biểu diễn nồng độ của dung dịch chuẩn, bởi vì dùng loại đơn vị nà rất dễ tính nồng độ hay hàm lượng của các chất cần xác định.

IV. Bài tập tính nồng độ đương lượng

Câu 1. Tính nồng độ đương lượng của dung dịch H2SO4 20% biết d = 1,14g/ml

Gợi ý đáp án

Giải thích các bước giải:

+ C% = mct/mdd .100% = mct/(d.Vdd) .100% (1)

Công thức tính nồng độ đương lượng gram là: E = M/n

+ Trong đó: E là nồng độ đương lượng gram

M là khối lượng mol

n (trong trường hợp axit) là số nguyên tử H trong axit

\(E_{H_{2}SO_{4}} = \frac{98}{2} = 49\) (2)

Công thức tính nồng độ đương lượng CN là:

\(C_{N} = \frac{m_{ct}}{E.V_{dd}}.1000\) (3)

+ Trong đó: mct là khối lượng chất tan nguyên chất

E là nồng độ đương lượng gram

Vdd là thể tích dung dịch

⇒ Từ (1), (2), (3) ta có:

\(CN_{H_{2}SO_{4}} = \frac{V_{dd}.1,14.20}{49.V_{dd}.100}.1000 = 4,653\)

Câu 2. Hòa tan 5 mol HCl thành 10 lít dung dịch. Tính nồng độ đương lượng gam/lít của dung dịch

Gợi ý đáp án

Khối lượng của 5 mol HCl là:

a = 5.MHCl

Nồng độ CN của dung dịch HCl là:

\(C_{N} = \frac{a}{D.V} = \frac{5.M}{D.V} = \frac{5}{10} = 0,2N\)

Câu 3. Tính nồng độ đương lượng của dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84 g/ml trong phản ứng với kiềm NaOH

Gợi ý đáp án

Phản ứng của H2SO4 với kiềm NaOH:

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

Như vậy, 1 mol H2SO4 phân ly ra 2 ion H+ để kết hợp với 2 ion OH- của NaOH.

Nên đương lượng gam của dung dịch H2SO4 là D = 98/2 = 49 gam

Khối lượng của 1 lít dung dịch H2SO4 98%, d= 1,84g/ml là:

1000.1,84 = 1840 gam

Khối lượng H2SO4 nguyên chất có trong 1 lít dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84 g/ml là: 1840.98% = 1803,2 gam

Nồng độ đương lượng gam/it của dung dịch H2SO4 98% là:

\(CN = \frac{a}{D.V} = \frac{1803,2}{49.1} = 36,8N\)

Vậy dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84g/ml tương đương với nồng độ CN = 36,8N

Thường dùng nồng độ đương lượng để biểu diễn nồng độ của các dung dịch chuẩn, bở vì dùng loại đơn vị nồng độ này rất dễ tính nồng độ hay hàm lượng của các chất cần xác định.

Câu 4. Trong phản ứng 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O

Dung dịch NaOH và dung dịch H2SO4 đều có nồng độ 0,02M. Hãy tính nồng độ đương lượng gam/lít của cả 2 dung dịch đó?

Gợi ý đáp án

1 mol NaOH phân li ra 1 ion OH- nên NaOH = 1

Do đó nồng độ CN của dung dịch NaOH là:

CN = CM .n = 0,02.1 = 0,02 N

Tương tự, 1 mol H2SO4 phân ly ra 2 ion H+ nên ta có nồng độ của dung dịch H2SO4 là:

CN = CM.n = 0,02.2 = 0,04 N

Câu 5. Cho 15,5 ml dung dịch Na2CO3 0,1M phản ứng vừa đủ với 20 ml dung dịch H2SO4 tạo ra CO2? Tính nồng độ CM, CN của dung dịch H2SO4 trong phản ứng đó?

Gợi ý đáp án

Phương trình phản ứng giữa Na2CO3 à H2SO4 đến CO2 là

Na2CO3 + H2SO4 ⇒ Na2SO4 + CO2 + H2O

Số mol Na2CO3 tham gia vào phản ứng là:

n = CM.V = 0,1.15.5/1000 = 0,00155 mol

Theo phương trình số mol Na2CO3 tham gia phản ứng bằng số mol H2SO4 nên số mol H2SO4 trong dung dịch là 0,00155 mol

Nồng độ của dung dịch H2SO4 là:

CM = n/V = 0,00155.1000/20 = 0,0775 M

Trong phản ứng, cứ 1 mol H2SO4 phân li ra 2 ion H+ nên ta có nồng độ đương lượng của dung dịch H2SO4 là:

CN = CM.n = 0,0775.2 = 0,155N

Câu 6. Tính nồng độ mol/lít và nồng độ đương lượng gam/lit của dung dịch H2SO4 14% d = 1,08 g/ml khi cho dung dịch đó phản ứng với Ca

Gợi ý đáp án

H2SO4 + Ca → CaSO4 + H2

Từ phương trình phản ứng oxi hóa khử trên cho thấy, 1 phân tử chất oxi hóa H2SO4 thêm 2e nên đương lương gam của H2SO4 là:

D = M/n = 98/2 = 49 gam

Áp dụng công thức tính nồng độ CM, CN của dung dịch H2SO4 khi biết nồng độ phần trăm khối lượng C5 = 14% khối lượng riêng d = 1,08 g/ml ta có

CM = (C%.d.10)/M = (14.1,08.10/98 = 1,54M

CN = (C%.d.10)/D = (14.1,08.10/49 = 3,08 N