Trả lời nhanh
Bài tập về độ tan dùng công thức S = (m chất tan / m nước) × 100. S là số gam chất tan trong 100 gam nước để được dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ xác định. Muốn tìm khối lượng chất tan thì m = S × m nước / 100. Khi hạ nhiệt độ, phần kết tinh khan bằng m nước × (Snóng − Slạnh) / 100.
Công thức độ tan và những hệ quả cần nhớ
Ở lớp 8, độ tan được ký hiệu S và luôn gắn với một nhiệt độ. Câu “độ tan của KNO3 ở 20°C là 32 gam” nghĩa là: tại đúng 20°C, 100 gam nước hòa tan tối đa 32 gam KNO3 thì dung dịch bão hòa. Thêm muối nữa, phần dư nằm ở đáy, không làm S tăng.
Ba đại lượng đi cùng nhau: mct là khối lượng chất tan đã hòa tan trong dung dịch bão hòa, mdm là khối lượng dung môi (với bài nước thì chính là khối lượng nước), mdd = mct + mdm là khối lượng dung dịch. Công thức gốc:
S = mct / mdm × 100
Biến đổi, em được hai công thức làm bài:
- mct = S × mdm / 100
- mdm = mct × 100 / S
Nồng độ phần trăm của dung dịch bão hòa không bằng S. Vì mẫu của C% là khối lượng dung dịch, không phải khối lượng nước:
C% = mct / mdd × 100 = S / (S + 100) × 100
Ví dụ S = 25 gam thì C% = 25 / 125 × 100 = 20%. Nhầm S với C% là lỗi làm sai cả loạt câu sau.
Với chất rắn, S thường tăng khi nhiệt độ tăng, nên đường biểu diễn đi lên. KNO3 là ví dụ rõ: khoảng 32 gam ở 20°C, 64 gam ở 40°C, 110 gam ở 60°C và khoảng 169 gam ở 80°C (số làm tròn hay dùng trong bài tập). Chất khí thì ngược lại: nhiệt độ càng cao, khí càng ít tan. Một số chất rắn đặc biệt như Ca(OH)2 có độ tan giảm khi đun nóng; nếu đề không nói gì, em hiểu chất rắn thông thường theo chiều tăng.
Đường trên hình chỉ dùng để thấy chiều biến thiên. Khi đề đã cho S ở từng nhiệt độ, em thế số vào công thức, không cần đọc lại đồ thị.
Năm bài giải chi tiết
Bài 1. Tính S khi biết chất tan và nước
Ở 25°C, hòa tan hết 36 gam NaCl vào 100 gam nước được dung dịch bão hòa. Tính độ tan của NaCl ở 25°C.
Dung dịch bão hòa và 100 gam nước đã cho sẵn, nên S chính là 36 gam. Viết đủ công thức để quen cách đặt số: S = 36 / 100 × 100 = 36 gam. Thử lại: 36 gam muối trong 100 gam nước đúng bằng phát biểu của độ tan.
Bài 2. Tính khối lượng chất tan
Ở 20°C, độ tan của KNO3 là 32 gam. Cần bao nhiêu gam KNO3 để làm bão hòa 250 gam nước ở 20°C?
m = 32 × 250 / 100 = 80 gam. Kiểm tra ngược: S = 80 / 250 × 100 = 32 gam, khớp đề. Khối lượng dung dịch bão hòa là 80 + 250 = 330 gam, nhưng đề chưa hỏi số này nên không ghi vào đáp số.
Bài 3. Nước không phải 100 gam
Ở 18°C, hòa tan 40,5 gam Na2CO3 vào 90 gam nước thì vừa bão hòa. Tính S.
S = 40,5 / 90 × 100 = 45 gam. Cách nhẩm: 40,5 / 90 = 0,45; nhân 100 được 45. Đừng làm tròn 40,5 thành 40 trước khi chia, vì 40 / 90 × 100 ≈ 44,4 gam, lệch đáp số.
Bài 4. Đổi từ S sang nồng độ phần trăm
Độ tan của một muối ở 30°C là 25 gam. Hỏi dung dịch bão hòa của muối đó ở 30°C có C% bằng bao nhiêu? Nếu dùng 180 gam nước thì khối lượng muối và khối lượng dung dịch là bao nhiêu?
C% = 25 / (25 + 100) × 100 = 25 / 125 × 100 = 20%.
Với 180 gam nước: m muối = 25 × 180 / 100 = 45 gam. m dung dịch = 45 + 180 = 225 gam. Thử C% theo định nghĩa: 45 / 225 × 100 = 20%. Hai đường cùng ra 20% nên bài đúng.
Bài 5. Hạ nhiệt độ, tính lượng kết tinh
Một dung dịch KNO3 bão hòa ở 60°C được pha từ 200 gam nước. Biết S(60°C) = 110 gam và S(10°C) = 20 gam. Làm lạnh xuống 10°C, không bay hơi nước, muối kết tinh ở dạng khan. Tính khối lượng tinh thể.
Muối đã hòa tan ở 60°C: m1 = 110 × 200 / 100 = 220 gam.
Muối còn tan ở 10°C: m2 = 20 × 200 / 100 = 40 gam.
Tinh thể khan: 220 − 40 = 180 gam. Gộp một bước: mkết tinh = 200 × (110 − 20) / 100 = 180 gam. Nước vẫn là 200 gam vì đề nói không bay hơi. Nếu đề bảo cô cạn bớt nước, phải trừ phần nước mất trước khi dùng công thức này.
Lưu ý thêm: một số muối ngậm nước, ví dụ CuSO4·5H2O. Khi đó tinh thể kéo theo một phần nước, lượng nước còn lại giảm, công thức khan ở trên không dùng trực tiếp. Bài lớp 8 nếu không viết muối ngậm nước thì coi chất kết tinh là khan.
Bài tập tự luyện có đáp án
Làm nháp trước, rồi đối chiếu cột đáp án. Mỗi bài đều thế lại vào S = mct / mnước × 100 để tự kiểm.
| Bài | Đề | Đáp án |
|---|---|---|
| 6 | 30°C, 48 gam KCl bão hòa trong 150 gam nước. Tính S. | 32 gam |
| 7 | S = 18 gam. Tính khối lượng chất tan trong 250 gam nước để bão hòa. | 45 gam |
| 8 | S = 50 gam. Pha dung dịch bão hòa từ 200 gam nước. Tính m chất tan, m dung dịch và C%. | 100 gam; 300 gam; 33,3% |
| 9 | Snóng = 80 gam, Slạnh = 30 gam, 100 gam nước, không bay hơi, kết tinh khan. Tính tinh thể. | 50 gam |
| 10 | Đã có 9 gam muối trong 40 gam nước. S = 30 gam. Cần thêm bao nhiêu gam muối để bão hòa? | 3 gam |
| 11 | Cho 16 gam muối vào 64 gam nước, S = 20 gam. Muối tan hết hay còn dư? | Tan tối đa 12,8 gam, dư 3,2 gam |
| 12 | Dung dịch bão hòa có S = 70 gam và khối lượng 255 gam. Tính m chất tan. | 105 gam |
| 13 | Chọn công thức đúng của độ tan. | S = mct / mnước × 100 |
Lời giải ngắn các bài dễ nhầm. Bài 6: 48 / 150 × 100 = 32. Bài 8: m chất tan = 50 × 200 / 100 = 100; dung dịch 300 gam; C% = 100 / 300 × 100 = 33,3% (đúng bằng 100/3). Bài 10: mức bão hòa là 30 × 40 / 100 = 12 gam, đã có 9 gam, thêm 12 − 9 = 3 gam. Bài 11: 20 × 64 / 100 = 12,8 gam; 16 > 12,8 nên còn rắn. Bài 12: mct = 70 / (70 + 100) × 255 = 70 / 170 × 255 = 105 gam; nước còn 150 gam, S = 105 / 150 × 100 = 70, khớp.
Bài 13 thường bị gài bằng cách đảo mẫu hoặc đổi 100 thành 1/100. Công thức đảo mnước / mct không phải độ tan. Công thức thiếu thừa số 100 sẽ ra số nhỏ hơn 100 lần.
Lỗi hay gặp khi làm bài độ tan
- Lấy khối lượng dung dịch làm mẫu. S chia cho nước, không chia cho dung dịch. Nếu đề cho 225 gam dung dịch bão hòa có C% = 20% thì muối là 45 gam và nước là 180 gam; S = 45 / 180 × 100 = 25 gam, không phải 45 / 225.
- Quên điều kiện bão hòa. Công thức S chỉ dùng khi dung dịch bão hòa. Hòa tan 10 gam muối vào 100 gam nước mà muối tan hết và đề không nói bão hòa thì chưa kết luận S = 10.
- Cộng nhiệt độ vào công thức. Nhiệt độ cho biết tra S nào, không phải một thừa số trong phép nhân.
- Hạ nhiệt mà vẫn dùng S ban đầu. Phần còn tan phải tính bằng S ở nhiệt độ mới. Hiệu S mới trừ S cũ sẽ ra số âm, đó là dấu hiệu lấy nhầm chiều.
- Đơn vị. S tính bằng gam chất tan trên 100 gam nước. Đáp số “32” thiếu đơn vị dễ bị trừ. Không đổi S sang kilogam giữa chừng.
Thứ tự làm một bài lạ: gạch chân nhiệt độ, khoanh số nào là S, số nào là nước, số nào là dung dịch, rồi mới chọn một trong ba công thức ở mục trên. Với bài kết tinh, viết hai dòng mnóng và mlạnh trước khi trừ. Làm vậy thì các dạng trong đề kiểm tra học kì, từ nhận biết công thức đến vận dụng hạ nhiệt, đều đi cùng một mạch.
Câu hỏi thường gặp
Độ tan là gì?
Độ tan S của một chất trong nước ở một nhiệt độ là số gam chất đó hòa tan trong 100 gam nước để tạo dung dịch bão hòa.
Công thức tính độ tan như thế nào?
S = m chất tan / m nước × 100. Suy ra m chất tan = S × m nước / 100.
Độ tan và nồng độ phần trăm có bằng nhau không?
Không. C% = S / (S + 100) × 100 vì mẫu của C% là khối lượng dung dịch, còn mẫu của S là 100 gam nước.
Hạ nhiệt độ thì tính khối lượng kết tinh ra sao?
Nếu nước không bay hơi và tinh thể khan, m kết tinh = m nước × (S nóng − S lạnh) / 100.
Vì sao có bài cho thêm muối mà dung dịch không đặc thêm?
Dung dịch đã bão hòa thì phần muối thêm không tan, nằm ở đáy. Độ tan không đổi nếu nhiệt độ không đổi.