Giáo án Khoa học tự nhiên 8 (Chân trời sáng tạo) - Bài 4: Dung dịch và nồng độ - Nguyễn Cao Sang

BÀI 4: DUNG DỊCH VÀ NỒNG ĐỘ
A. Lý thuyết
I. Dung dịch, chất tan và dung môi
- Dung dịch là hỗn hợp đồng nhất của chất tan và dung môi. Trong thực tế, dung môi thường là nước ở thể lỏng, chất tan có thể ở thể rắn, lỏng hoặc khí.
Ví dụ: Hoà tan đường vào nước được dung dịch nước đường. Trong đó, chất tan là đường; dung môi là nước.
- Ở nhiệt độ, áp suất nhất định, dung dịch có thể hoà tan thêm chất tan đó được gọi là dung dịch chưa bão hoà; dung dịch không thể hoà tan thêm chất tan đó được gọi là dung dịch bão hoà.
II. Độ tan
Để đặc trưng cho khả năng tan của mỗi chất, người ta dùng khái niệm độ tan.
- Độ tan của một chất trong nước là số gam chất đó hoà tan trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hoà ở nhiệt độ, áp suất xác định.
- Độ tan của một chất trong nước được tính theo công thức:
S=mctmnước100
Trong đó:
S là độ tan, đơn vị g/100 g nước;
mct là khối lượng chất tan, đơn vị là gam (g);
mnước là khối lượng nước, đơn vị là gam (g).
- Độ tan của hầu hết các chất rắn như đường, muối ăn, đều tăng khi nhiệt độ tăng.
III. Nồng độ dung dịch
Để định lượng một dung dịch đặc hay loãng, người ta dùng đại lượng nồng độ. Có hai loại nồng độ dung dịch thường dùng là nồng độ phần trăm và nồng độ mol.
1. Nồng độ phần trăm
- Nồng độ phần trăm (kí hiệu C%) của một dung dịch cho biết số gam chất tan có trong 100 gam dung dịch.
- Nồng độ phần trăm được xác định bằng biểu thức:
C%=mctmdd100
Trong đó:
C% là nồng độ phần trăm của dung dịch, đơn vị %;
mct là khối lượng chất tan, đơn vị là gam (g);
mdd là khối lượng dung dịch, đơn vị là gam (g).
Khối lượng dung dịch = khối lượng chất tan + khối lượng dung môi.
2. Nồng độ mol
- Nồng độ mol (kí hiệu CM) của một dung dịch cho biết số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch.
- Nồng độ mol được xác định bằng biểu thức:
CM=nctVdd
Trong đó:
CM là nồng độ mol của dung dịch, có đơn vị là mol/L và thường được biểu diễn là M;
nct là số mol chất tan, đơn vị là mol;
Vdd là thể tích dung dịch, đơn vị là lít (L).
IV. Thực hành pha chế dung dịch theo một nồng độ cho trước
- Để pha chế một dung dịch theo nồng độ cho trước, ta thực hiện theo hai bước sau:
Bước 1: Tính các đại lượng cần dùng.
Bước 2: Pha chế dung dịch theo các đại lượng đã xác định.
- Ví dụ: Pha chế 200 gam dung dịch NaCl 20%.
Bước 1: Tìm các đại lượng liên quan.
- Tìm các đại lượng cần dùng:
- Tìm khối lượng H2O cần dùng:
Bước 2: Cách pha chế.
- Cân 40 gam NaCl khan cho vào cốc.
- Cân 160 gam H2O (hoặc đong 160 mL nước) cho dần dần vào cốc và khuấy cho đến khi NaCl tan hết, ta được 200 gam dung dịch NaCl 20%.
B. Câu hỏi sách giáo khoa
Mở đầu trang 20 Bài 4 KHTN lớp 8: Các dung dịch thường có ghi kèm theo nồng độ xác định như nước muối sinh lí 0,9%, sulfuric acid 1 mol/L,  Vậy nồng độ dung dịch là gì?
Trả lời:
Để định lượng một dung dịch đặc hay loãng, người ta dùng đại lượng nồng độ. Có hai loại nồng độ dung dịch thường dùng là nồng độ phần trăm và nồng độ mol.
+ Nồng độ phần trăm (kí hiệu C%) của một dung dịch cho biết số gam chất tan có trong 100 gam dung dịch.
+ Nồng độ mol (kí hiệu CM) của một dung dịch cho biết số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch.
Hoạt động trang 20 KHTN lớp 8: Nhận biết dung dịch, chất tan và dung môi
Chuẩn bị: nước, muối ăn, sữa bột (hoặc bột sắn, bột gạo, ), copper(II) sulfate; cốc thuỷ tinh, đũa khuấy.
Tiến hành:
- Cho khoảng 20 mL nước vào bốn cốc thuỷ tinh, đánh số (1), (2), (3) và (4).
- Cho vào cốc (1) 1 thìa (khoảng 3g) muối ăn hạt, cốc (2) 1 thìa copper(II) sulfate, cốc (3) 1 thìa sữa bột, cốc (4) 4 thìa muối ăn. Khuấy đều khoảng 2 phút, sau đó để yên.
Quan sát và trả lời câu hỏi:
1. Trong các cốc (1), (2), (3), cốc nào chứa dung dịch? Dựa vào dấu hiệu nào để nhận biết? Chỉ ra các chất tan, dung môi trong dung dịch thu được.
2. Phần dung dịch ở cốc (4) có phải là dung dịch bão hoà ở nhiệt độ phòng không? Giải thích.
Trả lời:
1. Cốc (1) và cốc (2) chứa dung dịch. Do hai cốc này là hỗn hợp đồng nhất của chất tan và dung môi.
+ Cốc (1): chất tan là muối ăn; dung môi là nước.
+ Cốc (2): chất tan là copper(II) sulfate; dung môi là nước.
2. Phần dung dịch ở cốc (4) là dung dịch bão hoà ở nhiệt độ phòng. Do ở điều kiện này dung dịch không thể hoà tan thêm chất tan được nữa.
Câu hỏi trang 20 KHTN lớp 8: Hãy nêu cách pha dung dịch bão hoà của sodium carbonate (Na2CO3) trong nước.
Trả lời:
Cho dần dần sodium carbonate (Na2CO3) vào cốc chứa một lượng nước xác định (giả sử 200 mL). Khuấy đều cho đến khi Na2CO3 không thể hoà tan thêm được nữa. Tách bỏ chất rắn không tan, ta thu được dung dịch bão hoà.
Câu hỏi 1 trang 21 KHTN lớp 8: Ở nhiệt độ 25 oC, khi cho 12 gam muối X vào 20 gam nước, khuấy kĩ thì còn lại 5 gam muối không tan. Tính độ tan của muối X.
Trả lời:
Độ tan của muối X được tính theo công thức:
Trong đó: mnước = 20 gam; mct = 12 – 5 = 7 gam.
C. Bài tập 
4.1. Khối lượng H2O có trong 30 g dung dịch nồng độ 3% là
A. 10 g. B. 3g. C. 0,9 g. D. 0,1 g.
...
4.2. Khối lượng NaOH có trong 300 ml dung dịch nồng độ 0,15 M là
A. 1,8 g. B. 0,045 g. C. 4,5 g. D. 0,125 g.
...
4.3. Trong các câu sau đây, câu nào đúng, câu nào sai?
a) Hai dung dịch đường và muối ăn có cùng khối lượng, cùng nồng độ phần trăm thì chứa khối lượng đường và muối ăn bằng nhau.
b) Hai dung dịch đường và muối ăn có cùng khối lượng, cùng nồng độ phần trăm thì số mol đường và muối ăn bằng nhau.
c) Hai dung dịch NaOH và H2SO4 có cùng thể tích, cùng nồng độ mol thì chưa khối lượng chất tan bằng nhau.
d) Hai dung dịch NaOH và H2SO4 có cùng thể tích, cùng nồng độ mol thì chứa số mol chất tan bằng nhau.
4.4. Ở 25 °C, một dung dịch có chứa 20 g NaCl trong 80 g nước.
a) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch trên.
b) Dung dịch NaCl ở trên có phải dung dịch bão hoà không? Biết rằng độ tan của NaCl trong nước ở nhiệt độ này là 36 g.
...
4.5. Ở 25 °C, độ tan của AgNO3 trong nước là 222 g.
a) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch AgNO3, bão hoà ở 25°C.
b) Để pha được 50 g dung dịch AgNO3 bão hòa ở 25 °C, cần lấy bao nhiêu gam AgNO3 và bao nhiêu gam nước?
..
4.6. Trộn 100 g dung dịch đường glucose nồng độ 10% (dung dịch A) với 150 g
dung dịch đường glucose nồng độ 15% (dung dịch B) thu được dung dịch C.
a) Tính khối lượng đường glucose trong dung dịch A, B và C.
b) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch C. Nhận xét về giá trị nồng độ phần trăm của dung dịch C so với nồng độ phần trăm của dung dịch A, B.
..
4.7. Rút từ từ 100 mL dung dịch sunfuric acid nồng độ 0,15 M vào 200 ml nước cất. Tinh nồng độ của dung dịch thu được (coi thể tích dung dịch thu được bằng tổng thể tích dung dịch ban đầu và nước cất).
..