Hóa học Lớp 11. Dùng titre đại diện, số mol và tỉ lệ phương trình để tính nồng độ; xử lý hệ số khác 1:1, pha loãng và bảng số liệu.
Kiến thức cần nhớ
**1. Chuỗi tính toán cốt lõi**
$\text{titre hợp lệ}\rightarrow n_{chuẩn}\rightarrow\text{tỉ lệ mol}\rightarrow n_{mẫu}\rightarrow C_{mẫu}$
Cụ thể:
1. Chọn titre đại diện.
2. Đổi mL sang L.
3. Tính mol dung dịch chuẩn bằng $n=CV$.
4. Dùng phương trình cân bằng để tìm mol chất phân tích.
5. Chia cho thể tích aliquot của mẫu.
**2. Quan hệ tỉ lượng tại điểm tương đương**
Với:
$aA+bB\rightarrow\text{sản phẩm}$
ở điểm tương đương:
$\frac{n_A}{a}=\frac{n_B}{b}$
Không mặc định $n_A=n_B$. Chỉ khi $a=b$ mới có số mol bằng nhau. Đây là nguyên tắc tổng quát an toàn hơn mọi công thức rút gọn.
**3. Trường hợp tỉ lệ 1:1**
Với $HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_2O$:
$n_{HCl}=n_{NaOH}$
Nếu dùng cùng đơn vị thể tích:
$C_{HCl}V_{HCl}=C_{NaOH}V_{NaOH}$
Công thức $C_1V_1=C_2V_2$ ở đây xuất phát từ tỉ lệ 1:1, không phải công thức chung cho mọi phản ứng acid–base.
**4. Trường hợp hệ số khác 1:1**
Ví dụ:
$H_2SO_4+2NaOH\rightarrow Na_2SO_4+2H_2O$
$n_{NaOH}=2n_{H_2SO_4}$
Hoặc:
$2HCl+Ca(OH)_2\rightarrow CaCl_2+2H_2O$
$n_{HCl}=2n_{Ca(OH)_2}$
Phải viết phương trình và đặt tỉ lệ trước khi thế số để tránh đảo hệ số.
**5. Aliquot và thể tích mẫu**
Aliquot là phần thể tích chính xác được lấy bằng pipette từ dung dịch cần phân tích. Nồng độ tính sau chuẩn độ là nồng độ của dung dịch **từ đó aliquot được lấy**. Không chia mol cho thể tích toàn bình định mức nếu số mol đang xét chỉ thuộc aliquot.
**6. Mẫu đã pha loãng**
Nếu lấy $V_0$ mL mẫu gốc rồi pha thành $V_f$ mL:
$C_{gốc}V_0=C_{pha\,loãng}V_f$
$C_{gốc}=C_{pha\,loãng}\frac{V_f}{V_0}$
Ta chuẩn độ aliquot để tìm $C_{pha\,loãng}$ trước, rồi nhân hệ số pha loãng $V_f/V_0$. Không nhân thêm tỉ lệ giữa bình định mức và aliquot nếu đang dùng nồng độ, vì aliquot có cùng nồng độ với dung dịch trong bình.
**7. Kết hợp bảng titre với phép tính**
1. Tính titre từng lần.
2. Loại lần thô và chọn các titre phù hợp.
3. Tính titre trung bình.
4. Dùng titre trung bình làm $V$ của dung dịch chuẩn.
5. Thực hiện chuỗi mol–tỉ lượng–nồng độ.
Sai ở bước chọn titre sẽ truyền sang toàn bộ kết quả, nên không bỏ qua phần xử lí dữ liệu.
**8. Ví dụ 1:1**
25,00 mL HCl được chuẩn độ bởi NaOH 0,1000 M, titre trung bình 20,00 mL:
$n_{NaOH}=0{,}1000\times0{,}02000=2{,}000\times10^{-3}\,\mathrm{mol}$
Tỉ lệ 1:1 nên $n_{HCl}=2{,}000\times10^{-3}$ mol:
$C_{HCl}=\frac{2{,}000\times10^{-3}}{0{,}02500}=0{,}08000\,\mathrm{M}$