Cẩn thận khi pha dung dịch từ chất ngậm nước.

Khi thao tác với các loại hoá chất, cần phải xem xét kỹ lưỡng nhãn trên lọ. Chẳng hạn khi pha chế dung dịch thì phải xem chất đó thuộc loại chất khan hay chất ngậm nước.

Trong phòng thí nghiệm hay ở các cửa hàng hoá chất, ta thường bắt gặp khá nhiều chất rắn dưới dạng ngậm nước, tức là những hyđrat. Một số chất khá phổ biến trong đời sống như K.Al(SO4)2. 12H2O (phèn thường); CuSO4. 5H2O; MgSO4. 7H2O; FeSO4. 7H2O; ZnSO4. 7H2O; CoSO4. 7H2O; MnSO4. 7H2O; FeCl3. 6H2O; MgCl2. 6H2O; Na2CO3. 10H2O v.v…Có thể thấy tỷ lệ nước trong các chất hydrat khá cao. Chẳng hạn, trong Na2CO3. 10H2O, khối lượng nước kết tinh chiếm 63%, trong CuSO4. 5H2O là 36%; trong MnSO4. 7H2O là 51.3%,…

Trong quá trình bảo quản, khi nhiệt độ môi trường tăng cao có thể làm cho nước giải phóng khỏi các phân tử hyđrat, làm chất rắn chảy rữa và biến chất. Vì vậy, chúng được giữ trong các lọ có nút kín và bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thấp.

Tuy nhiên cần rất cẩn thận khi pha dung dịch từ các chất ngậm nước. Trước hết cần biết rằng, nồng độ dung dịch của một chất chỉ tính theo lượng chất không ngậm nước, còn nước kết tinh trong tinh thể hyđrat khi tan ra sẽ thay thế cho một lượng nước nhất định mà đáng lẽ ta phải thêm vào.

Chẳng hạn, để pha 500g dung dịch CuSO4 16%, ta cần có 80g CuSO4. Nếu pha từ muối khan (CuSO4), ta chỉ cần lấy 80g chất đó pha với 420 g (tức 420 ml) nước là được dung dịch cần thiết. Nhưng nếu ta lại pha dung dịch từ muối ngậm nước màu xanh CuSO4. 5H2O, thì để có 80g CuSO4, ta phải cân 125g CuSO4. 5H2O . Lúc này chỉ cần lấy 500 - 125 = 375g (ml) nước trộn với 125g CuSO4. 5H2O là được 500g dung dịch cần pha, tức là bớt đi được 45g nước nằm sẵn trong tinh thể ngậm nước.

Một thói quen bắt buộc là khi lấy hoá chất ra khỏi giá để hoá chất, cần phải xem kỹ nhãn trên lọ, xem nó thuộc loại chất khan hay chất ngậm nước, nhiều chất rắn có thể là khan, có thể là ngậm nước. Chẳng hạn natri cacbonat, nếu nó là loại ngậm nước mà lại nghĩ là khan (do không xem kỹ) thì bạn thử nghĩ xem điều gì sẽ đến khi ta pha thành dung dịch theo nồng độ cần thiết?

Ví dụ, khi cần pha 1 lít dung dịch Na2CO3 nồng độ 1M. Tính toán ta thấy trong 1 lít dung dịch cần có chứa 1 Mol Na2CO3 tức là 106g. Giả sử ta có chất rắn là Na2CO3. 10H2O, nhưng do sơ suất không đọc kỹ nhãn, hay do nhãn mác bị hư hỏng, ta lại coi đó là Na2CO3 khan.

Có thể mắc phải sai lầm đó nếu ta không cẩn thận khi sử dụng hoá chất hoặc do thiếu kiến thức toàn diện về dung dịch. Giả thiết dung dịch pha trên được dùng làm chất phản ứng, thì phản ứng ta dự định tiến hành sẽ xảy ra với tốc độ và hiệu suất không như mong muốn. Nếu dùng làm thực phẩm, thì thực phẩm sẽ không đủ hương vị; làm thuốc chữa bệnh thì hàm lượng chất không đảm bảo cho công năng thấp; làm dung dịch phân bón cho cây thì hàm lượng chất không đủ, không thể cho năng suất cây trồng cao…

Trong pha chế dung dịch, đặc biệt khi sử dụng chất tan ngậm nước, thứ tự các thao tác pha chế cũng không kém phần quan trọng. Chẳng hạn để pha dung dịch Na2CO3 nêu trên ta tiến hành như sau:

Cân 286g Na2CO3. 10H2O cho vào bình định mức có dung dịch 1 lít, thêm nước vào cho đến khoảng nửa bình, lắc, khuấy, có thể đun nhẹ cho muối tan hoàn toàn. Sau đó thêm nước từ từ vào cho đến vạch 1 lít. Khuấy đều để được dung dịch đồng nhất. Ta được 1 lít dung dịch cần pha chế.

Giả thiết ta làm cách khác là lấy 286g Na2CO3.10H2O vào bình, cho nước đến vạch 1 lít ngay, sau đó mới khuấy và đun nóng cho muối tan. Đến đây, chắc các bạn đã dự đoán được hiện tượng sẽ xảy ra! Dĩ nhiên là khi muối tan, nước kết tinh giải phóng vào dung dịch làm cho mức dung dịch tăng vượt quá 1 lít, nồng độ dung dịch sẽ không còn chính xác.

Tương tự như vậy, khi pha dung dịch từ các chất khan cũng cần tiến hành theo đúng thứ tự như trên. Theo như Men - đê - lê - ep đã xác định, khi hoà tan quá trình solvate hoá sẽ có thể làm giảm thể tích dung dịch. Nếu tiến hành theo thứ tự sai ( cách ở dưới) thì nồng độ cũng mất tính chính xác.