Trả lời nhanh
Dung dịch bão hòa là dung dịch không thể hòa tan thêm chất tan ở nhiệt độ xác định (chất thêm vào sẽ không tan nữa). Dung dịch chưa bão hòa là dung dịch vẫn còn hòa tan thêm được chất tan ở nhiệt độ đó. Ranh giới giữa hai loại chính là lượng chất tan tối đa trong một lượng dung môi, tức độ tan.
Định nghĩa dung dịch bão hòa và chưa bão hòa
Khi cho chất tan (ví dụ muối ăn) vào nước và khuấy, ban đầu muối tan dần. Nếu tiếp tục thêm muối, đến một lúc nào đó muối không tan thêm nữa và lắng xuống đáy cốc. Lúc này ta có dung dịch bão hòa.
- Dung dịch bão hòa: dung dịch không hòa tan thêm chất tan ở nhiệt độ xác định.
- Dung dịch chưa bão hòa: dung dịch còn hòa tan thêm được chất tan ở nhiệt độ xác định.
Hai khái niệm luôn gắn với nhiệt độ và lượng dung môi cụ thể. Nói “dung dịch bão hòa” mà không nói nhiệt độ thì chưa đầy đủ.
Bảng so sánh nhanh
| Tiêu chí | Dung dịch chưa bão hòa | Dung dịch bão hòa |
|---|---|---|
| Lượng chất tan | Nhỏ hơn lượng tối đa (nhỏ hơn độ tan) | Bằng đúng lượng tối đa (bằng độ tan) |
| Thêm chất tan | Vẫn tan thêm | Không tan thêm, chất thừa lắng xuống |
| Nồng độ | Chưa đạt giá trị lớn nhất ở nhiệt độ đó | Đạt giá trị lớn nhất ở nhiệt độ đó |
Vì sao có giới hạn hòa tan?
Các phân tử nước chỉ “bao quanh” và kéo chất tan vào dung dịch được đến một mức nhất định. Khi đạt mức đó, cứ có một lượng chất tan đi vào dung dịch thì lại có một lượng tương đương kết tủa trở lại, nên ta thấy lượng chất rắn không đổi. Mức tối đa này gọi là độ tan (S): số gam chất tan hòa tan được trong 100 g dung môi (thường là nước) để tạo dung dịch bão hòa ở nhiệt độ xác định.
Cách nhận biết dung dịch bão hòa
- Cho thêm một ít chất tan vào dung dịch và khuấy kỹ.
- Nếu chất đó tan hết → dung dịch ban đầu chưa bão hòa.
- Nếu chất đó không tan, vẫn còn lắng ở đáy → dung dịch ban đầu đã bão hòa.
Lưu ý: phải khuấy đủ lâu và giữ nguyên nhiệt độ, nếu không dễ kết luận sai.
Ví dụ minh họa
Ở 20 °C, độ tan của muối ăn trong nước xấp xỉ 36 g/100 g nước.
- Hòa 20 g NaCl vào 100 g nước ở 20 °C: 20 g < 36 g nên muối tan hết, dung dịch chưa bão hòa.
- Hòa 40 g NaCl vào 100 g nước ở 20 °C: chỉ tan được khoảng 36 g, còn khoảng 4 g không tan, dung dịch bão hòa.
- Với 50 g nước, lượng NaCl tan tối đa khoảng 36 × 50 / 100 = 18 g.
Yếu tố ảnh hưởng đến độ tan
- Nhiệt độ: với đa số chất rắn, nhiệt độ tăng thì độ tan tăng, nên đun nóng có thể biến dung dịch bão hòa thành chưa bão hòa. Một số chất như Ca(OH)2 thì ngược lại, tan ít hơn khi nóng.
- Chất khí: nhiệt độ tăng thì độ tan giảm; áp suất tăng thì độ tan tăng. Vì vậy nước ngọt có ga mở nắp sẽ sủi bọt do áp suất giảm.
- Bản chất chất tan và dung môi: mỗi chất có độ tan riêng trong từng dung môi.
Hạ nhiệt độ một dung dịch bão hòa nóng thường làm tinh thể tách ra. Đây là nguyên lý của việc làm kết tinh muối và đường.
Nồng độ dung dịch bão hòa
Từ độ tan S, nồng độ phần trăm của dung dịch bão hòa là:
C% = S / (100 + S) × 100%
Ví dụ: NaCl ở 20 °C có S ≈ 36 nên C% ≈ 36/136 × 100% ≈ 26,5%.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm “bão hòa” với “đặc”: bão hòa chỉ nói về giới hạn hòa tan. Chất ít tan như Ca(OH)2 có dung dịch bão hòa vẫn rất loãng.
- Nhầm “chưa bão hòa” với “loãng”: dung dịch đường 60% ở nhiệt độ cao vẫn có thể chưa bão hòa dù khá đặc.
- Quên nhiệt độ: cùng một dung dịch, ở nhiệt độ này bão hòa nhưng ở nhiệt độ cao hơn có thể chưa bão hòa.
Mẹo nhớ: “Bão hòa là no rồi, không nhận thêm; chưa bão hòa là còn đói, nhận thêm được.”
Bài luyện tập
Bài 1. Một chất X có độ tan 20 g/100 g nước ở nhiệt độ t. Cho 25 g X vào 100 g nước ở nhiệt độ t, khuấy kỹ. Dung dịch thu được thuộc loại nào? Còn lại bao nhiêu gam X không tan?
Đáp án: Chỉ tan tối đa 20 g nên dung dịch bão hòa; còn 25 − 20 = 5 g X không tan.
Bài 2. Với chất X ở trên, 150 g nước hòa tan tối đa bao nhiêu gam X? Tính nồng độ phần trăm dung dịch bão hòa.
Đáp án: Khối lượng X tối đa = 20 × 150/100 = 30 g. C% = 20/120 × 100% ≈ 16,7%.
Bài 3. Làm thế nào để biến dung dịch muối bão hòa (còn chất rắn dư ở đáy) thành dung dịch chưa bão hòa?
Đáp án: Thêm nước, hoặc đun nóng (đối với chất có độ tan tăng theo nhiệt độ) để chất rắn dư tan thêm.
Câu hỏi thường gặp
Dung dịch bão hòa là gì?
Là dung dịch không thể hòa tan thêm chất tan ở nhiệt độ xác định. Lượng chất tan lúc này đạt mức tối đa, bằng độ tan của chất đó.
Làm sao biết một dung dịch đã bão hòa hay chưa?
Thêm một ít chất tan rồi khuấy kỹ ở cùng nhiệt độ. Nếu chất đó vẫn không tan và lắng xuống thì dung dịch đã bão hòa; nếu tan hết thì dung dịch chưa bão hòa.
Dung dịch bão hòa có phải là dung dịch đặc không?
Không nhất thiết. Bão hòa chỉ cho biết dung dịch đã đạt giới hạn hòa tan. Chất ít tan như Ca(OH)2 tạo dung dịch bão hòa vẫn rất loãng.
Nhiệt độ ảnh hưởng thế nào đến dung dịch bão hòa?
Với đa số chất rắn, nhiệt độ tăng thì độ tan tăng nên dung dịch bão hòa có thể thành chưa bão hòa. Với chất khí thì ngược lại, nhiệt độ tăng làm độ tan giảm.