Máy Tính Nồng Độ Mol Chuẩn Độ là gì?
Công cụ này giúp xác định nồng độ (nồng độ mol) chưa biết của dung dịch chất phân tích dựa trên dữ liệu chuẩn độ axit–bazơ hoặc oxi hóa–khử. Tại điểm tương đương, lượng dung dịch chuẩn đã thêm vào tương đương về mặt hóa học với lượng chất phân tích có trong mẫu, vì vậy ta có mối quan hệ \(M_a \cdot V_a \cdot n_a = M_b \cdot V_b \cdot n_b\). Trong đó, \(M_a\) và \(M_b\) là nồng độ mol của chất phân tích và dung dịch chuẩn, \(V_a\) và \(V_b\) là thể tích tương ứng, còn \(n_a\)/\(n_b\) là các hệ số tỉ lượng lấy từ phương trình phản ứng đã cân bằng. Công cụ này mang tính phổ quát — áp dụng được cho mọi phép chuẩn độ, bất kể ở quốc gia hay phòng thí nghiệm nào.
Cách sử dụng
Nhập nồng độ đã biết của dung dịch chuẩn (mol/L), thể tích dung dịch chuẩn nhỏ từ buret cho đến điểm cuối (mL), và thể tích chất phân tích được hút bằng pipet cho vào bình (mL). Sau đó nhập các hệ số tỉ lượng \(n_a\) và \(n_b\). Với phản ứng tỉ lệ 1:1 đơn giản như HCl + NaOH, cả hai hệ số đều bằng 1. Với phản ứng H₂SO₄ + 2NaOH, hệ số của axit (\(n_a\), nếu axit là chất phân tích) bằng 1 và hệ số của bazơ \(n_b\) bằng 2.
Giải thích công thức
Vì số mol = nồng độ mol × thể tích, nên tại điểm tương đương ta có $$M_a \cdot V_a \cdot n_a = M_b \cdot V_b \cdot n_b$$ Biến đổi để tìm nồng độ mol chưa biết của chất phân tích: $$M_a = \dfrac{M_b \cdot V_b \cdot n_a}{V_a \cdot n_b}$$ Có thể nhập thể tích bằng mL vì các đơn vị tự triệt tiêu — chỉ tỉ lệ \(V_b/V_a\) là quan trọng. Máy tính cũng cho biết số mol dung dịch chuẩn đã thêm vào (\(M_b \times V_b/1000\)) và số mol chất phân tích đã phản ứng tương ứng.
Ví dụ minh họa
Giả sử 25,0 mL NaOH 0,100 mol/L trung hòa vừa đủ 20,0 mL HCl trong phản ứng tỉ lệ 1:1. Khi đó $$M_a = \frac{0{,}100 \times 25{,}0 \times 1}{20{,}0 \times 1} = 0{,}125 \text{ mol/L}$$ Vậy dung dịch HCl có nồng độ 0,125 M.
Câu hỏi thường gặp
Thể tích có bắt buộc phải tính bằng lít không? Không — miễn là \(V_a\) và \(V_b\) dùng cùng một đơn vị thì kết quả vẫn đúng, vì các đơn vị sẽ triệt tiêu lẫn nhau.
\(n_a\) và \(n_b\) là gì? Đó là các hệ số tỉ lượng (tỉ lệ mol) lấy từ phương trình phản ứng đã cân bằng. Với axit hai nấc được chuẩn độ bằng bazơ một nấc, dùng \(n_a=1\) và \(n_b=2\).
Có dùng được cho chuẩn độ oxi hóa–khử không? Có. Hãy dùng tỉ lượng trao đổi electron để xác định \(n_a\) và \(n_b\).
