Hóa – Nồng độ – dung dịch và cân bằng acid base

Nồng Độ Dung Dịch: Đo Lường Lượng Chất Tan

Nồng độ là một đại lượng quan trọng giúp định lượng lượng chất tan có trong dung dịch. Trong y học và dược học, có nhiều cách biểu thị nồng độ:

1. Nồng độ phần trăm

• Nồng độ phần trăm khối lượng/khối lượng (C%(w/w)): Biểu thị số gram chất tan trong 100 gram dung dịch.
  • Công thức: C%(w/w) = (mct × 100) / mdd = (mct × 100) / (d × Vdd)
  • Ví dụ: HCl 37% (d=1.19 g/mL) nghĩa là có 37g HCl trong 100mL dung dịch.
• Nồng độ phần trăm khối lượng/thể tích (C%(w/v)): Biểu thị số gram chất tan trong 100 mL dung dịch.
  • Công thức: C%(w/v) = (mct × 100) / Vdd
  • Ví dụ: Nước muối sinh lý NaCl 0.9% nghĩa là có 0.9g NaCl trong 100mL nước muối sinh lý.
• Nồng độ phần trăm thể tích/thể tích (C%(v/v)): Biểu thị số mililit chất tan trong 100 mL dung dịch.
  • Công thức: C%(v/v) = (Vct × 100) / Vdd
  • Ví dụ: Dung dịch cồn 70° nghĩa là có 70mL ethanol trong 100mL dung dịch cồn.

2. Nồng độ phần triệu (Cppm)

Biểu thị số gram chất tan trong 10^6 gram dung dịch. Thường dùng cho các nồng độ rất loãng.

• Công thức: Cppm = (mct / mdd) × 10^6
• 1 ppm = 1 g chất tan / 10^6 g dung dịch = 1 mg / 1 kg dung dịch (khi d=1g/mL thì 1mg/L)
• Ngoài ra còn có ppb (phần tỷ, 10^9) và ppt (phần ngàn tỷ, 10^12)

3. Nồng độ mol hay mol/L (CM)

Biểu thị số mol chất tan trong 1 lít dung dịch.

• Công thức: CM = (mct × 1000) / (M × Vdd)
• Ví dụ: Nồng độ glucose trong máu 5 mmol/L (hay 90 mg/dL) nghĩa là có 5 mmol glucose trong 1 lít máu.

4. Nồng độ đương lượng (CN hoặc N)

Biểu thị số đương lượng gram chất tan trong 1 lít dung dịch.

• Công thức: CN = (mct × 1000) / (E × Vdd)
• Đương lượng gram (E): Là khối lượng chất tính bằng gram, phản ứng vừa đủ với một đương lượng gram hydro hoặc một đương lượng gram chất khác. E được tính bằng công thức: E = M/n
  • M: Khối lượng phân tử của chất.
  • n: Có thể là số ion H+ mà acid cho/base nhận, số điện tích của ion, tổng số điện tích cation trong muối, hoặc số electron mà chất oxy hóa/khử trao đổi.
  • Ví dụ: Trong phản ứng NaOH + HCl → NaCl + H2O, E_HCl = 36.5 g, E_NaOH = 40 g.

Mối quan hệ giữa nồng độ đương lượng và nồng độ mol:
Công thức: CN = n × CM
Trong huyết tương, các ion có điện tích 1+/- (ví dụ: Na+, K+, Cl-) thì nồng độ mol bằng nồng độ đương lượng. Nhưng nếu ion có điện tích 2+/- (ví dụ: Ca2+, Mg2+) thì nồng độ đương lượng gấp 2 lần nồng độ mol.