Hãy cẩn thận với nước kết tinh

Trong các 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 CuSO _4­16%, ta cần có 80g CuSO _4­. Nếu pha từ muối khan (CuSO ₄), 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 CuSO ₄. 5H _2­O, thì để có 80g CuSO ₄, ta phải cân 125g CuSO ₄. 5H _2­O . Lúc này chỉ cần lấy 500 - 125 = 375g (ml) nước trộn với 125g CuSO ₄. 5H _2­O là được 500g dung dịch cần pha, tức là bớt đi được 45g nước nằm sẵn trong tinh thể ngậm nước.

Khi lấy hoá chất ra khỏi giá để hoá chất, rất cần phải xem kỹ lưỡng nhãn trên lọ, xem nó thuộc loại chất khan hay chất ngậm nước, bởi vì 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 Na ₂CO ₃nồng độ 1M. Tính toán ta thấy trong 1 lít dung dịch cần có chứa 1 Mol Na ₂CO ₃tức là 106g. Giả sử ta có chất rắn là Na ₂CO ₃. 10H ₂O, nhưng do sơ suất không đọc kỹ nhãn, hay do nhãn mác bị hư hỏng, ta lại coi đó là Na ₂CO ₃khan.

Điều sai lầm đó có thể gặp nếu ta thiếu cẩn thận khi sử dụng hoá chất hoặc do thiếu kiến thức toàn diện về dung dịch, Giả thiết dung dịch pha trên được dung 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 công năng quá thấp; làm dung dịch phân bón cho lá cây thì hàm lượng chất hiệu lực 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 Na ₂CO ₃nêu trên ta tiến hành như sau: Cân 286g Na ₂CO ₃. 10H _2­O 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: lấy 286g Na ₂CO ₃.10H ₂O vào bình, cho nước đến vạch 1 lít ngay, sau đó mới khuấy và đun nóng cho muối tan. chắc là các bạn đã dự đoán được hiện tượng sẽ xảy ra: 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 mất chính xác.

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