Câu hỏi: Trung hòa 50 ml dung dịch methylamine cần 30 ml dung dịch HCl 0,1 M. Giả sử thể tích không thay đổi. Nồng độ mol của methylamine trong dung dịch là
- A. 0,06 M
- B. 0,05 M
- C. 0,04 M
- D. 0,01 M
Đáp án đúng là A. 0,06 M. Tại điểm trung hòa, số mol HCl đã phản ứng bằng số mol methylamine có trong 50 ml dung dịch, nên nồng độ của methylamine tính được trực tiếp từ dữ kiện của HCl.
Vì sao đáp án 0,06 M là đúng
Bài toán dựa trên phản ứng trung hòa giữa một base yếu và một acid mạnh. Methylamine (CH₃NH₂) là base yếu, HCl là acid mạnh; khi gặp nhau chúng phản ứng tạo muối methylammonium chloride và nước:
CH₃NH₂ + HCl → CH₃NH₃Cl
Hệ số phản ứng giữa hai chất đều là 1, nên tỉ lệ mol phản ứng là 1 : 1. Điều này cho phép chuyển đổi số mol HCl thành số mol methylamine mà không cần thêm dữ kiện nào khác.
- Tính số mol HCl đã dùng: n(HCl) = C × V = 0,1 mol/L × 0,03 L = 0,003 mol.
- Áp dụng tỉ lệ 1 : 1, số mol methylamine bị trung hòa bằng đúng 0,003 mol.
- Tính nồng độ methylamine: C = n / V = 0,003 mol / 0,05 L = 0,06 mol/L.
Kết quả 0,06 M khớp với phương án A. Điểm cốt lõi là phản ứng xảy ra hoàn toàn và đạt điểm tương đương — số mol base vừa đủ trung hòa số mol acid — nên lượng chất được bảo toàn theo đúng hệ số phương trình.
Vì sao các phương án còn lại sai
Các phương án nhiễu đều xuất phát từ lỗi xử lý số liệu hoặc lỗi đơn vị, không phải từ sai kiến thức phản ứng.
- B. 0,05 M: học sinh dễ nhầm vì 50 ml là thể tích dung dịch methylamine, có thể bị dùng nhầm làm tử số hoặc trộn lẫn với số liệu nồng độ. Con số 0,05 chỉ là thể tích đổi ra lít, không phải nồng độ.
- C. 0,04 M: sai do quên đổi đơn vị hoặc lấy 0,1 × 0,02 với một thể tích HCl không đúng; đây là phương án dễ nhầm thứ hai sau B.
- D. 0,01 M: kết quả của việc bỏ qua bước chia cho thể tích dung dịch methylamine hoặc nhầm lẫn giữa nồng độ HCl ban đầu với kết quả cần tìm. Nồng độ 0,1 M của HCl là dữ kiện đầu vào, không phải đáp án.
Phương án dễ nhầm nhất là B, vì con số 50 ml và 30 ml rất dễ bị hoán đổi vị trí trong công thức C = n / V.
Hệ thống kiến thức liên quan
Phản ứng giữa methylamine và HCl thuộc nhóm phản ứng acid – base, có thể khái quát bằng sơ đồ: amine + acid → muối ammonium. Với amine đơn chức bậc một, tỉ lệ mol luôn là 1 : 1 với acid đơn chức như HCl.
Cấu trúc cần ghi nhớ khi làm bài chuẩn độ:
- Base yếu + acid mạnh tạo muối tan trong nước; điểm trung hòa là lúc số mol H⁺ bằng số mol base nhận proton.
- Công thức gốc: n = C × V; khi thể tích tính bằng ml phải đổi sang lít trước khi nhân.
- Đơn vị nồng độ mol là mol/L, ký hiệu M; 1 M = 1 mol/L.
- Với amine đơn chức, số nhóm –NH₂ quyết định tỉ lệ phản ứng; methylamine chỉ có một nhóm nên tỉ lệ 1 : 1.
Dạng bài này rèn kỹ năng áp dụng nguyên tắc cân bằng hóa lượng trong phản ứng trung hòa, đồng thời kiểm tra khả năng giữ nhất quán đơn vị đo.
Mẹo nhận diện và ghi nhớ nhanh
Với bài trung hòa amine bằng HCl, có thể dùng công thức rút gọn: C(amine) = (C(HCl) × V(HCl)) / V(amine), miễn là hai thể tích cùng đơn vị. Áp dụng ngay: (0,1 × 30) / 50 = 0,06 M — không cần qua bước trung gian tính số mol.
Khi gặp đề tương tự, hãy kiểm tra ba điểm: phản ứng có tỉ lệ 1 : 1 hay không (số nhóm chức của amine), đơn vị thể tích đã đồng nhất chưa, và đáp án có hợp lý về bậc độ lớn so với nồng độ acid ban đầu. Nếu kết quả lớn hơn nồng độ acid nhiều lần, khả năng cao đã nhầm vị trí tử số và mẫu số.
