Lớp 8 · KHTN
Bài 3
Mol và Tỉ Khối Chất Khí
Khái niệm mol, số Avogadro, khối lượng mol, thể tích mol khí, tỉ khối
1
Khái niệm Mol & số Avogadro
▼
Khối lượng 1 nguyên tử carbon là 12 amu — một giá trị cực kì nhỏ. Nhưng ta có thể dễ dàng cân được 12 gam carbon. Các nhà khoa học đã xác định: trong 12 gam carbon chứa đúng $6{,}022 \times 10^{23}$ nguyên tử. Con số này gọi là số Avogadro, kí hiệu là $N_A$.
MOL
Mol là lượng chất có chứa $N_A = 6{,}022 \times 10^{23}$ nguyên tử hoặc phân tử của chất đó.
12 gCarbon (C)
=
18 gNước ($H_2O$)
=
254 gIodine ($I_2$)
đều là 1 mol — đều chứa $N_A$ ($6{,}022 \times 10^{23}$) hạt
▸ Công thức chuyển đổi giữa số mol và số hạt:
Tam giác công thức
Số hạt
$n$ × $N_A$
Số hạt $= n \times N_A$
$n = \dfrac{\text{Số hạt}}{N_A}$
VÍ DỤ
Tính số nguyên tử Al có trong 0,5 mol nguyên tử Al.
Giải: Số nguyên tử Al $= n \times N_A = 0{,}5 \times 6 \times 10^{23} = 3 \times 10^{23}$ (nguyên tử).
Giải: Số nguyên tử Al $= n \times N_A = 0{,}5 \times 6 \times 10^{23} = 3 \times 10^{23}$ (nguyên tử).
💡Ghi nhớ: Mol là lượng chất (đếm số hạt), không phải khối lượng. Trong bài tập phổ thông thường lấy gọn $N_A \approx 6 \times 10^{23}$ để tính nhanh.
2
Khối lượng mol (M)
▼
KHỐI LƯỢNG MOL
Khối lượng mol ($M$) của một chất là khối lượng tính bằng gam của $N_A$ nguyên tử hoặc phân tử chất đó.
Đơn vị: g/mol
Đơn vị: g/mol
📌Quy tắc quan trọng: Khối lượng mol (g/mol) và khối lượng nguyên tử/phân tử (amu) bằng nhau về trị số, chỉ khác đơn vị.
| Chất | Công thức | Khối lượng nguyên tử / phân tử | Khối lượng mol |
|---|---|---|---|
| Carbon | C | 12 amu | 12 g/mol |
| Hydrogen | $H_2$ | $2 \times 1 = 2$ amu | 2 g/mol |
| Oxygen | $O_2$ | $2 \times 16 = 32$ amu | 32 g/mol |
| Nước | $H_2O$ | $2 \times 1 + 16 = 18$ amu | 18 g/mol |
| Carbon dioxide | $CO_2$ | $12 + 2 \times 16 = 44$ amu | 44 g/mol |
▸ Công thức chuyển đổi giữa số mol $n$ – khối lượng $m$ – khối lượng mol $M$:
Tam giác công thức $m$ – $n$ – $M$
$m$
$n$ × $M$
$m = n \times M$
$n = \dfrac{m}{M}$
$M = \dfrac{m}{n}$
Trong đó: $m$ là khối lượng (gam), $n$ là số mol, $M$ là khối lượng mol (g/mol). Che đại lượng cần tìm trong tam giác → công thức tính.
VÍ DỤ 1
Tính khối lượng của 0,3 mol phân tử $O_2$. Biết $M_{O_2} = 32$ g/mol.
Giải: $m = n \times M = 0{,}3 \times 32 = 9{,}6$ (gam).
Giải: $m = n \times M = 0{,}3 \times 32 = 9{,}6$ (gam).
VÍ DỤ 2
Tính số mol có trong 10 gam Ca, biết $M_{Ca} = 40$ g/mol.
Giải: $n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{10}{40} = 0{,}25$ (mol).
Giải: $n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{10}{40} = 0{,}25$ (mol).
3
Thể tích mol chất khí
▼
THỂ TÍCH MOL CHẤT KHÍ
Là thể tích chiếm bởi $N_A$ phân tử của chất khí đó.
💡Tính chất quan trọng: Ở cùng nhiệt độ và áp suất, thể tích mol của mọi chất khí đều bằng nhau. Hai bình khí có thể tích bằng nhau (cùng điều kiện) sẽ chứa cùng số mol khí.
$N_2$
V = 24,79 lít
→ 1 mol
=
$CO_2$
V = 24,79 lít
→ 1 mol
Cùng V, cùng điều kiện → cùng số mol (dù khối lượng khác nhau)
▸ Ở điều kiện chuẩn (đktc):
- Nhiệt độ: 25 °C
- Áp suất: 1 bar
- 1 mol khí bất kì chiếm thể tích 24,79 lít
Tam giác công thức $V$ – $n$ ở đktc
$V$
$n$ × 24,79
$V = n \times 24{,}79$ (lít)
$n = \dfrac{V}{24{,}79}$ (mol)
VÍ DỤ 1
Tính thể tích (đktc) của 0,4 mol khí $NH_3$.
Giải: $V = n \times 24{,}79 = 0{,}4 \times 24{,}79 = 9{,}916$ (lít).
Giải: $V = n \times 24{,}79 = 0{,}4 \times 24{,}79 = 9{,}916$ (lít).
VÍ DỤ 2
Tính số mol khí có trong 7,437 lít khí ở đktc.
Giải: $n = \dfrac{V}{24{,}79} = \dfrac{7{,}437}{24{,}79} = 0{,}3$ (mol).
Giải: $n = \dfrac{V}{24{,}79} = \dfrac{7{,}437}{24{,}79} = 0{,}3$ (mol).
⚠️Lưu ý: Công thức $V = n \times 24{,}79$ chỉ áp dụng cho chất khí ở đktc. Không dùng cho chất rắn hay chất lỏng.
4
Tỉ khối của khí A so với khí B
▼
Để biết khí A nặng hơn hay nhẹ hơn khí B bao nhiêu lần, ta dùng tỉ khối (kí hiệu $d_{A/B}$).
CÔNG THỨC TỈ KHỐI
$d_{A/B} = \dfrac{M_A}{M_B}$
Ý nghĩa:
• $d_{A/B} > 1$: khí A nặng hơn khí B → cho biết nặng hơn bao nhiêu lần.
• $d_{A/B} < 1$: khí A nhẹ hơn khí B.
• $d_{A/B} = 1$: hai khí nặng bằng nhau.
• $d_{A/B} > 1$: khí A nặng hơn khí B → cho biết nặng hơn bao nhiêu lần.
• $d_{A/B} < 1$: khí A nhẹ hơn khí B.
• $d_{A/B} = 1$: hai khí nặng bằng nhau.
VÍ DỤ
So sánh khí $CO_2$ ($M = 44$) với khí $H_2$ ($M = 2$).
Giải: $d_{CO_2/H_2} = \dfrac{M_{CO_2}}{M_{H_2}} = \dfrac{44}{2} = 22$.
→ Khí $CO_2$ nặng hơn khí $H_2$ 22 lần.
Giải: $d_{CO_2/H_2} = \dfrac{M_{CO_2}}{M_{H_2}} = \dfrac{44}{2} = 22$.
→ Khí $CO_2$ nặng hơn khí $H_2$ 22 lần.
💡Lưu ý: Tỉ khối là tỉ số giữa hai khối lượng mol → không có đơn vị. Tỉ khối chỉ phụ thuộc vào khối lượng mol $M$ của hai khí, không phụ thuộc nhiệt độ hay áp suất.
5
Tỉ khối khí A so với không khí
▼
Không khí gồm khoảng 20% $O_2$ và 80% $N_2$ về thể tích. Trong 1 mol không khí có 0,2 mol $O_2$ và 0,8 mol $N_2$, nên:
$M_{kk} = 0{,}2 \times 32 + 0{,}8 \times 28 = 6{,}4 + 22{,}4 = 28{,}8 \approx 29$ (g/mol)
TỈ KHỐI SO VỚI KHÔNG KHÍ
$d_{A/kk} = \dfrac{M_A}{29}$
Khí nặng hơn không khí
Không khí
$CO_2$
$d_{A/kk} > 1$
Khí chìm xuống dưới
Tích tụ ở đáy hang, hầm
Tích tụ ở đáy hang, hầm
Khí nhẹ hơn không khí
$CH_4$
Không khí
$d_{A/kk} < 1$
Khí bay lên trên
Khó tích tụ ở đáy
Khó tích tụ ở đáy
Ứng dụng thực tế:
- Khí $CO_2$ ($M = 44$) nặng hơn không khí → tích tụ ở nền hang sâu, đáy hầm → nguy hiểm khi thám hiểm hang động.
- Khí $CH_4$ ($M = 16$) nhẹ hơn không khí → bay lên trên.
- Thu khí bằng cách đẩy không khí: nếu khí nặng hơn không khí → đặt ngửa bình; nếu nhẹ hơn → đặt úp bình.
VÍ DỤ
Khí $SO_2$ có $M = 64$ g/mol. Tính $d_{SO_2/kk}$.
Giải: $d_{SO_2/kk} = \dfrac{M_{SO_2}}{29} = \dfrac{64}{29} \approx 2{,}21$.
→ $SO_2$ nặng hơn không khí khoảng 2,21 lần.
Giải: $d_{SO_2/kk} = \dfrac{M_{SO_2}}{29} = \dfrac{64}{29} \approx 2{,}21$.
→ $SO_2$ nặng hơn không khí khoảng 2,21 lần.
6
Tổng hợp công thức & xem thêm
▼
| Công thức | Ý nghĩa |
|---|---|
| $n = \dfrac{\text{Số hạt}}{N_A}$ | Chuyển đổi số hạt ↔ số mol |
| $n = \dfrac{m}{M}$ | Chuyển đổi khối lượng ↔ số mol |
| $n = \dfrac{V}{24{,}79}$ | Chuyển đổi V khí (đktc) ↔ số mol |
| $d_{A/B} = \dfrac{M_A}{M_B}$ | Tỉ khối khí A so với khí B |
| $d_{A/kk} = \dfrac{M_A}{29}$ | Tỉ khối khí A so với không khí |
📚
Mol và tỉ khối chất khí – Lý thuyết, công thức & phương pháp giải
Đầy đủ các dạng bài: chuyển đổi mol – khối lượng – thể tích, tính tỉ khối, xác định công thức từ tỉ khối, hỗn hợp khí, có lời giải chi tiết.
Xem ngay →
Đầy đủ các dạng bài: chuyển đổi mol – khối lượng – thể tích, tính tỉ khối, xác định công thức từ tỉ khối, hỗn hợp khí, có lời giải chi tiết.
💡Gợi ý ôn tập: Đọc kĩ Card 1 → nắm khái niệm mol và $N_A$ → thuộc 5 công thức ở Card 6 → nhớ điều kiện chuẩn (25 °C, 1 bar) ứng với 24,79 lít → phân biệt $d_{A/B}$ và $d_{A/kk}$. Sau đó chuyển sang tab Bài Tập để luyện 20 câu!
1
—
Điểm: 0/20
🧪
Cùng luyện bài Mol và tỉ khối!
20 câu: 15 trắc nghiệm · 3 đúng/sai · 2 tự luận
🏆
Tuyệt vời!
0/20
💡 Gợi ý
Cô Trần Thị Thanh Thảo
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu