Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
- I. GIỚI THIỆU VỀ KHỐI LƯỢNG TRONG HÓA HỌC
- 1. Các loại khối lượng thường gặp
- 2. Mối quan hệ cơ bản
- II. CÔNG THỨC TÍNH KHỐI LƯỢNG CHẤT
- 1. Từ số mol và khối lượng mol
- 2. Từ thể tích khí (điều kiện tiêu chuẩn)
- 3. Từ số nguyên tử/phân tử (Số Avogadro)
- 4. Từ phản ứng hóa học
- 5. Từ phần trăm khối lượng
- III. CÔNG THỨC TÍNH KHỐI LƯỢNG CHẤT TAN
- 1. Từ nồng độ phần trăm
- 2. Từ nồng độ mol
- 3. Từ khối lượng dung dịch và dung môi
- 4. Từ độ tan (S)
- IV. CÔNG THỨC TÍNH KHỐI LƯỢNG DUNG DỊCH
- 1. Từ khối lượng chất tan và dung môi
- 2. Từ nồng độ phần trăm
- 3. Từ thể tích và khối lượng riêng
- 4. Khi trộn nhiều dung dịch
- 5. Từ độ tan bão hòa
- V. CÔNG THỨC TÍNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG
- 1. Định nghĩa khối lượng riêng
- 2. Đơn vị khối lượng riêng
- 3. Ví dụ minh họa
- 4. Ứng dụng trong bài toán dung dịch
- VI. BẢNG CÔNG THỨC TỔNG HỢP
- A. Khối lượng chất
- B. Khối lượng chất tan
- C. Khối lượng dung dịch
- D. Khối lượng riêng
- VII. CÁC DẠNG BÀI TẬP
- VIII. MẸO VÀ LƯU Ý
- 1. Mẹo nhớ công thức
- 2. Các sai lầm thường gặp
- 3. Đơn vị cần chú ý
- 4. Checklist trước khi tính
- IX. KẾT LUẬN
- 3 công thức QUAN TRỌNG NHẤT
I. GIỚI THIỆU VỀ KHỐI LƯỢNG TRONG HÓA HỌC
1. Các loại khối lượng thường gặp
Trong hóa học, có nhiều loại khối lượng khác nhau, mỗi loại có vai trò và ý nghĩa riêng:
| Loại khối lượng | Ký hiệu | Đơn vị | Ý nghĩa |
|---|---|---|---|
| Khối lượng chất | $m$ | g, kg | Khối lượng của một chất thuần khiết |
| Khối lượng chất tan | $m_{ct}$ | g | Khối lượng chất được hòa tan trong dung môi |
| Khối lượng dung môi | $m_{dm}$ | g | Khối lượng chất làm dung môi (thường là nước) |
| Khối lượng dung dịch | $m_{dd}$ | g | Tổng khối lượng chất tan và dung môi |
| Khối lượng mol | $M$ | g/mol | Khối lượng của 1 mol chất |
| Khối lượng riêng | $ρ$ (rho) | g/ml, g/cm³ | Khối lượng trong 1 đơn vị thể tích |
Lưu ý phân biệt:
- $m$ (chữ thường): Khối lượng thực tế của chất (g)
- $M$ (chữ hoa): Khối lượng mol (g/mol) – là đặc trưng của chất
2. Mối quan hệ cơ bản
Công thức nền tảng 1: Khối lượng dung dịch
$$\boxed{m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}}$$
Giải thích: Khối lượng dung dịch bằng tổng khối lượng chất tan và dung môi.
Ví dụ: Hòa tan 20g muối vào 180g nước → Dung dịch có khối lượng: 20 + 180 = 200g
Công thức nền tảng 2: Liên hệ với số mol
$$\boxed{m = n \times M}$$
Giải thích: Khối lượng bằng số mol nhân khối lượng mol.
Ví dụ: 2 mol H₂O (M=18 g/mol) có khối lượng: 2 × 18 = 36g
Công thức nền tảng 3: Liên hệ với thể tích
$$\boxed{m = V \times ρ}$$
Giải thích: Khối lượng bằng thể tích nhân khối lượng riêng.
Ví dụ: 100ml nước (ρ=1 g/ml) có khối lượng: 100 × 1 = 100g
II. CÔNG THỨC TÍNH KHỐI LƯỢNG CHẤT
1. Từ số mol và khối lượng mol
Đây là công thức CƠ BẢN và QUAN TRỌNG NHẤT trong hóa học.
📌 Công thức cơ bản:
$$\boxed{m = n \times M}$$
Trong đó:
- $m$: Khối lượng chất (g – gam)
- $n$: Số mol (mol)
- $M$: Khối lượng mol (g/mol)
Cách nhớ: “Khối lượng bằng mol nhân mol khối”
Các công thức suy ra:
$$\boxed{n = \frac{m}{M}}$$ (Tính số mol từ khối lượng)
$$\boxed{M = \frac{m}{n}}$$ (Tính khối lượng mol)
Ví dụ 1: Tính khối lượng của 0.5 mol NaCl
Cho: M(NaCl) = 58.5 g/mol
Lời giải: $$m = n \times M = 0.5 \times 58.5 = 29.25 \text{ g}$$
Kết luận: 0.5 mol NaCl có khối lượng 29.25g
Ví dụ 2: Có 40g NaOH. Tính số mol NaOH?
Cho: M(NaOH) = 40 g/mol
Lời giải: $$n = \frac{m}{M} = \frac{40}{40} = 1 \text{ mol}$$
Ví dụ 3: 0.25 mol chất có khối lượng 16g. Tính khối lượng mol M?
Lời giải: $$M = \frac{m}{n} = \frac{16}{0.25} = 64 \text{ g/mol}$$
Kết luận: Chất này có thể là SO₂ (M=64 g/mol)
2. Từ thể tích khí (điều kiện tiêu chuẩn)
Điều kiện tiêu chuẩn (đktc):
- Nhiệt độ: 0°C (273K)
- Áp suất: 1 atm (101.325 kPa)
- Định luật: 1 mol khí bất kỳ chiếm thể tích 22.4 lít ở đktc
Công thức tính số mol khí: $$n = \frac{V}{22.4}$$
Kết hợp với $m = n \times M$:
$$\boxed{m = \frac{V \times M}{22.4}}$$
Trong đó:
- $m$: Khối lượng khí (g)
- $V$: Thể tích khí ở đktc (lít)
- $M$: Khối lượng mol (g/mol)
- 22.4: Thể tích mol khí ở đktc (lít/mol)
⚠️ LƯU Ý: Chỉ áp dụng cho khí ở điều kiện tiêu chuẩn!
Ví dụ 4: Tính khối lượng của 11.2 lít CO₂ (đktc)
Cho: M(CO₂) = 44 g/mol
Lời giải:
Cách 1: Tính qua số mol $$n = \frac{V}{22.4} = \frac{11.2}{22.4} = 0.5 \text{ mol}$$ $$m = n \times M = 0.5 \times 44 = 22 \text{ g}$$
Cách 2: Công thức trực tiếp $$m = \frac{V \times M}{22.4} = \frac{11.2 \times 44}{22.4} = 22 \text{ g}$$
Ví dụ 5: Tính khối lượng của 5.6 lít O₂ (đktc)
Cho: M(O₂) = 32 g/mol
Lời giải: $$m = \frac{5.6 \times 32}{22.4} = \frac{179.2}{22.4} = 8 \text{ g}$$
3. Từ số nguyên tử/phân tử (Số Avogadro)
Số Avogadro: $N_A = 6.022 \times 10^{23}$ hạt/mol
Công thức tính số mol từ số hạt: $$n = \frac{N}{N_A}$$
Kết hợp với $m = n \times M$:
$$\boxed{m = \frac{N \times M}{N_A}}$$
Trong đó:
- $N$: Số hạt (nguyên tử, phân tử, ion)
- $N_A$: Số Avogadro = $6.022 \times 10^{23}$ hạt/mol
Ví dụ 6: Tính khối lượng của $3.011 \times 10^{23}$ phân tử H₂O
Cho: M(H₂O) = 18 g/mol
Lời giải:
Bước 1: Tính số mol $$n = \frac{N}{N_A} = \frac{3.011 \times 10^{23}}{6.022 \times 10^{23}} = 0.5 \text{ mol}$$
Bước 2: Tính khối lượng $$m = n \times M = 0.5 \times 18 = 9 \text{ g}$$
Ví dụ 7: Tính khối lượng của $1.2044 \times 10^{24}$ nguyên tử Fe
Cho: M(Fe) = 56 g/mol
Lời giải: $$n = \frac{1.2044 \times 10^{24}}{6.022 \times 10^{23}} = 2 \text{ mol}$$ $$m = 2 \times 56 = 112 \text{ g}$$
4. Từ phản ứng hóa học
Nguyên tắc: Dựa vào tỉ lệ mol trong phương trình hóa học
Quy trình 3 bước:
- Tính số mol chất đã biết
- Dùng tỉ lệ mol trong phương trình → tính số mol chất cần tìm
- Tính khối lượng chất cần tìm
Ví dụ 8: Cho phản ứng: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$
Nếu có 4g H₂ phản ứng hoàn toàn, tính khối lượng H₂O tạo thành?
Cho: M(H₂) = 2 g/mol, M(H₂O) = 18 g/mol
Lời giải:
Bước 1: Tính số mol H₂ $$n_{H_2} = \frac{4}{2} = 2 \text{ mol}$$
Bước 2: Theo phương trình $$2H_2 \rightarrow 2H_2O$$
Tỉ lệ: 2 mol H₂ tạo 2 mol H₂O
$$n_{H_2O} = n_{H_2} = 2 \text{ mol}$$
Bước 3: Tính khối lượng H₂O $$m_{H_2O} = 2 \times 18 = 36 \text{ g}$$
Ví dụ 9: $CaCO_3 \xrightarrow{t°} CaO + CO_2$
Nung 50g CaCO₃. Tính khối lượng CaO thu được?
Cho: M(CaCO₃) = 100 g/mol, M(CaO) = 56 g/mol
Lời giải: $$n_{CaCO_3} = \frac{50}{100} = 0.5 \text{ mol}$$
Theo phương trình: $n_{CaO} = n_{CaCO_3} = 0.5$ mol
$$m_{CaO} = 0.5 \times 56 = 28 \text{ g}$$
5. Từ phần trăm khối lượng
Phần trăm khối lượng của nguyên tố trong hợp chất cho biết có bao nhiêu gam nguyên tố trong 100g hợp chất.
$$\boxed{m_{nguyên tố} = \frac{\%m \times m_{hợp chất}}{100}}$$
Hoặc:
$$\boxed{\%m = \frac{m_{nguyên tố}}{m_{hợp chất}} \times 100\%}$$
Ví dụ 10: FeSO₄ chứa 36.8% Fe. Tính khối lượng Fe trong 50g FeSO₄?
Lời giải: $$m_{Fe} = \frac{36.8 \times 50}{100} = 18.4 \text{ g}$$
Ví dụ 11: CuO chứa 40g Cu và 10g O. Tính phần trăm khối lượng Cu?
Lời giải: $$m_{CuO} = 40 + 10 = 50 \text{ g}$$ $$%m_{Cu} = \frac{40}{50} \times 100% = 80%$$
III. CÔNG THỨC TÍNH KHỐI LƯỢNG CHẤT TAN
1. Từ nồng độ phần trăm
Nồng độ phần trăm (C%) cho biết số gam chất tan trong 100g dung dịch.
📌 Công thức chính:
$$\boxed{m_{ct} = \frac{C% \times m_{dd}}{100}}$$
Trong đó:
- $m_{ct}$: Khối lượng chất tan (g)
- C%: Nồng độ phần trăm (%)
- $m_{dd}$: Khối lượng dung dịch (g)
Cách nhớ: “Chất tan bằng nồng độ nhân dung dịch, chia 100”
Ví dụ 1: Dung dịch NaCl 10% có khối lượng 200g. Tính khối lượng NaCl?
Lời giải: $$m_{NaCl} = \frac{10 \times 200}{100} = 20 \text{ g}$$
Kết luận: Trong 200g dung dịch có 20g NaCl
Ví dụ 2: Dung dịch đường 15% có khối lượng 500g. Tính khối lượng đường?
Lời giải: $$m_{đường} = \frac{15 \times 500}{100} = 75 \text{ g}$$
Ví dụ 3 (Bài toán ngược): Có 30g muối trong dung dịch muối 12%. Tính khối lượng dung dịch?
Lời giải:
Từ: $m_{ct} = \frac{C% \times m_{dd}}{100}$
Suy ra: $m_{dd} = \frac{m_{ct} \times 100}{C%}$
$$m_{dd} = \frac{30 \times 100}{12} = 250 \text{ g}$$
2. Từ nồng độ mol
Nồng độ mol ($C_M$) cho biết số mol chất tan trong 1 lít dung dịch.
Nhớ lại: $n = C_M \times V_{dd}$
Kết hợp với: $m = n \times M$
📌 Công thức:
$$\boxed{m_{ct} = C_M \times M \times V_{dd}}$$
Trong đó:
- $m_{ct}$: Khối lượng chất tan (g)
- $C_M$: Nồng độ mol (mol/l hoặc M)
- $M$: Khối lượng mol (g/mol)
- $V_{dd}$: Thể tích dung dịch (lít)
⚠️ LƯU Ý: $V_{dd}$ phải tính bằng LÍT!
Ví dụ 4: Dung dịch HCl 2M có thể tích 500ml. Tính khối lượng HCl?
Cho: M(HCl) = 36.5 g/mol
Lời giải:
Bước 1: Đổi đơn vị $$V_{dd} = 500 \text{ ml} = 0.5 \text{ lít}$$
Bước 2: Tính khối lượng $$m_{HCl} = C_M \times M \times V_{dd}$$ $$= 2 \times 36.5 \times 0.5 = 36.5 \text{ g}$$
Ví dụ 5: Dung dịch NaOH 0.5M có thể tích 2 lít. Tính khối lượng NaOH?
Cho: M(NaOH) = 40 g/mol
Lời giải: $$m_{NaOH} = 0.5 \times 40 \times 2 = 40 \text{ g}$$
3. Từ khối lượng dung dịch và dung môi
Đây là cách tính ĐƠN GIẢN NHẤT.
$$\boxed{m_{ct} = m_{dd} – m_{dm}}$$
Cách nhớ: “Chất tan bằng dung dịch trừ dung môi”
Ví dụ 6: Hòa tan chất vào 180g nước được 200g dung dịch. Tính khối lượng chất tan?
Lời giải: $$m_{ct} = m_{dd} – m_{dm} = 200 – 180 = 20 \text{ g}$$
Ví dụ 7: Dung dịch có khối lượng 350g, trong đó có 300g nước. Tính khối lượng chất tan?
Lời giải: $$m_{ct} = 350 – 300 = 50 \text{ g}$$
4. Từ độ tan (S)
Độ tan (S) là số gam chất tan tối đa hòa tan được trong 100g nước ở một nhiệt độ xác định.
$$\boxed{m_{ct} = \frac{S \times m_{nước}}{100}}$$
Trong đó:
- $S$: Độ tan (g chất/100g nước)
- $m_{nước}$: Khối lượng nước (g)
Ví dụ 8: Độ tan của muối A ở 20°C là 36g/100g nước. Tính khối lượng muối hòa tan tối đa trong 250g nước ở 20°C?
Lời giải: $$m_{muối} = \frac{36 \times 250}{100} = 90 \text{ g}$$
Kết luận: Có thể hòa tan tối đa 90g muối A trong 250g nước ở 20°C
Ví dụ 9: Độ tan của KNO₃ ở 60°C là 110g. Tính khối lượng KNO₃ tối đa hòa tan trong 400g nước ở 60°C?
Lời giải: $$m_{KNO_3} = \frac{110 \times 400}{100} = 440 \text{ g}$$
IV. CÔNG THỨC TÍNH KHỐI LƯỢNG DUNG DỊCH
1. Từ khối lượng chất tan và dung môi
Đây là công thức NỀN TẢNG nhất về dung dịch.
📌 Công thức cơ bản:
$$\boxed{m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}}$$
Giải thích: Khối lượng dung dịch bằng TỔNG khối lượng chất tan và dung môi.
Cách nhớ: “Dung dịch bằng chất tan CỘNG dung môi” (CỘNG, không phải nhân!)
Ví dụ 1: Hòa tan 30g muối vào 270g nước. Tính khối lượng dung dịch?
Lời giải: $$m_{dd} = 30 + 270 = 300 \text{ g}$$
Ví dụ 2: Hòa tan 15g đường vào 135g nước. Tính khối lượng dung dịch?
Lời giải: $$m_{dd} = 15 + 135 = 150 \text{ g}$$
Ví dụ 3 (Bài toán ngược): Dung dịch có khối lượng 500g, chứa 80g chất tan. Tính khối lượng dung môi?
Lời giải:
Từ: $m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$
Suy ra: $m_{dm} = m_{dd} – m_{ct}$
$$m_{dm} = 500 – 80 = 420 \text{ g}$$
2. Từ nồng độ phần trăm
$$\boxed{m_{dd} = \frac{m_{ct} \times 100}{C%}}$$
Khi nào dùng: Biết khối lượng chất tan và nồng độ phần trăm, cần tìm khối lượng dung dịch.
Ví dụ 4: Cần bao nhiêu gam dung dịch muối 15% để chứa 45g muối?
Lời giải: $$m_{dd} = \frac{45 \times 100}{15} = 300 \text{ g}$$
Kết luận: Cần 300g dung dịch muối 15%
Ví dụ 5: Có 20g đường. Muốn pha dung dịch đường 8%, cần bao nhiêu gam dung dịch?
Lời giải: $$m_{dd} = \frac{20 \times 100}{8} = 250 \text{ g}$$
3. Từ thể tích và khối lượng riêng
$$\boxed{m_{dd} = V_{dd} \times ρ}$$
Trong đó:
- $m_{dd}$: Khối lượng dung dịch (g)
- $V_{dd}$: Thể tích dung dịch (ml hoặc cm³)
- $ρ$: Khối lượng riêng (g/ml hoặc g/cm³)
Cách nhớ: “Khối lượng bằng thể tích nhân khối lượng riêng”
Ví dụ 6: Dung dịch có thể tích 200ml, khối lượng riêng ρ = 1.2 g/ml. Tính khối lượng dung dịch?
Lời giải: $$m_{dd} = V_{dd} \times ρ = 200 \times 1.2 = 240 \text{ g}$$
Ví dụ 7: 500ml dung dịch H₂SO₄ có ρ = 1.84 g/ml. Tính khối lượng dung dịch?
Lời giải: $$m_{dd} = 500 \times 1.84 = 920 \text{ g}$$
Ví dụ 8 (Bài toán ngược): Dung dịch có khối lượng 300g, ρ = 1.2 g/ml. Tính thể tích?
Lời giải:
Từ: $m = V \times ρ$
Suy ra: $V = \frac{m}{ρ}$
$$V_{dd} = \frac{300}{1.2} = 250 \text{ ml}$$
4. Khi trộn nhiều dung dịch
Nguyên tắc: Khối lượng dung dịch mới bằng tổng khối lượng các dung dịch ban đầu.
$$\boxed{m_{dd(mới)} = m_{dd1} + m_{dd2} + … + m_{ddn}}$$
⚠️ LƯU Ý:
- Công thức này chỉ đúng khi KHÔNG có phản ứng hóa học
- KHÔNG có khí thoát ra hoặc chất kết tủa
- KHÔNG có bay hơi dung môi
Ví dụ 9: Trộn 100g dung dịch A với 150g dung dịch B. Tính khối lượng dung dịch sau khi trộn?
Lời giải: $$m_{dd(mới)} = 100 + 150 = 250 \text{ g}$$
Ví dụ 10: Trộn 80g dd NaCl 10% với 120g dd NaCl 20%. Tính khối lượng dung dịch mới?
Lời giải: $$m_{dd(mới)} = 80 + 120 = 200 \text{ g}$$
Ví dụ 11 (Có phản ứng): Cho 100g dd HCl tác dụng với 50g dd NaOH, tạo khí thoát ra 2g. Tính khối lượng dung dịch sau phản ứng?
Lời giải:
Do có khí thoát ra, khối lượng giảm: $$m_{dd(sau)} = m_{dd(HCl)} + m_{dd(NaOH)} – m_{khí}$$ $$= 100 + 50 – 2 = 148 \text{ g}$$
5. Từ độ tan bão hòa
Khi dung dịch bão hòa, chất tan đã hòa tan tối đa.
Công thức:
$$m_{dd} = m_{ct} + m_{dm} = \frac{S \times m_{nước}}{100} + m_{nước}$$
Rút gọn:
$$\boxed{m_{dd} = m_{nước} \times \left(1 + \frac{S}{100}\right)}$$
Ví dụ 12: Độ tan của muối ở 25°C là 40g/100g nước. Tính khối lượng dung dịch bão hòa khi hòa tan trong 200g nước ở 25°C?
Lời giải:
Cách 1: $$m_{ct} = \frac{40 \times 200}{100} = 80 \text{ g}$$ $$m_{dd} = 80 + 200 = 280 \text{ g}$$
Cách 2: $$m_{dd} = 200 \times \left(1 + \frac{40}{100}\right) = 200 \times 1.4 = 280 \text{ g}$$
V. CÔNG THỨC TÍNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG
1. Định nghĩa khối lượng riêng
Khối lượng riêng (ký hiệu: ρ, đọc là “rô”) là khối lượng của một đơn vị thể tích chất.
📌 Công thức:
$$\boxed{ρ = \frac{m}{V}}$$
Trong đó:
- $ρ$ (rho): Khối lượng riêng (g/ml, g/cm³, kg/m³)
- $m$: Khối lượng (g, kg)
- $V$: Thể tích (ml, cm³, m³)
Ý nghĩa: Cho biết 1 ml (hoặc 1 cm³) chất nặng bao nhiêu gam.
Các công thức suy ra:
$$\boxed{m = ρ \times V}$$ (Tính khối lượng từ thể tích)
$$\boxed{V = \frac{m}{ρ}}$$ (Tính thể tích từ khối lượng)
2. Đơn vị khối lượng riêng
| Đơn vị | Chuyển đổi | Khi nào dùng |
|---|---|---|
| g/ml | 1 g/ml = 1 g/cm³ | Dung dịch, chất lỏng |
| g/cm³ | 1 g/cm³ = 1000 kg/m³ | Chất rắn, chất lỏng |
| kg/m³ | 1 kg/m³ = 0.001 g/cm³ | Hệ SI quốc tế |
| kg/L | 1 kg/L = 1 g/ml | Ít dùng |
Lưu ý quan trọng:
- $1 \text{ g/ml} = 1 \text{ g/cm}^3$ (vì 1ml = 1cm³)
- Nước có $ρ \approx 1 \text{ g/ml}$ (ở 4°C)
3. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Dung dịch có khối lượng 250g, thể tích 200ml. Tính khối lượng riêng?
Lời giải: $$ρ = \frac{m}{V} = \frac{250}{200} = 1.25 \text{ g/ml}$$
Kết luận: Khối lượng riêng của dung dịch là 1.25 g/ml
Ví dụ 2: Dầu ăn có khối lượng riêng ρ = 0.9 g/ml. Tính khối lượng của 500ml dầu?
Lời giải: $$m = ρ \times V = 0.9 \times 500 = 450 \text{ g}$$
Ví dụ 3: 100g chất có khối lượng riêng ρ = 2.5 g/cm³. Tính thể tích?
Lời giải: $$V = \frac{m}{ρ} = \frac{100}{2.5} = 40 \text{ cm}^3$$
Ví dụ 4: 360g nước (ρ = 1 g/ml) có thể tích bao nhiêu?
Lời giải: $$V = \frac{360}{1} = 360 \text{ ml}$$
4. Ứng dụng trong bài toán dung dịch
a) Chuyển đổi giữa V và m:
$$m_{dd} = V_{dd} \times ρ$$
Ví dụ: 200ml dd có ρ = 1.1 g/ml → $m_{dd} = 200 \times 1.1 = 220$ g
b) Tính C% từ $C_M$:
$$C\% = \frac{C_M \times M}{10 \times ρ}$$
Lưu ý: Công thức này CẦN CÓ khối lượng riêng ρ!
Ví dụ 5: Dung dịch NaCl 1M có ρ = 1.04 g/ml. Tính C%?
Cho: M(NaCl) = 58.5 g/mol
Lời giải: $$C\% = \frac{C_M \times M}{10 \times ρ} = \frac{1 \times 58.5}{10 \times 1.04}$$
$$= \frac{58.5}{10.4} \approx 5.63\%$$
VI. BẢNG CÔNG THỨC TỔNG HỢP
A. Khối lượng chất
| Tính m từ | Công thức | Ghi chú |
|---|---|---|
| Số mol | $m = n \times M$ | Cơ bản nhất |
| Thể tích khí (đktc) | $m = \frac{V \times M}{22.4}$ | Chỉ khí ở đktc |
| Số hạt | $m = \frac{N \times M}{N_A}$ | $N_A = 6.022 \times 10^{23}$ |
| Phần trăm khối lượng | $m_{ng.tố} = \frac{\% \times m_{hợp chất}}{100}$ | % nguyên tố trong hợp chất |
| Phản ứng | Dùng tỉ lệ mol | Từ PT hóa học |
B. Khối lượng chất tan
| Tính $m_{ct}$ từ | Công thức | Điều kiện |
|---|---|---|
| Nồng độ % | $m_{ct} = \frac{C% \times m_{dd}}{100}$ | Biết C% và $m_{dd}$ |
| Nồng độ mol | $m_{ct} = C_M \times M \times V_{dd}$ | $V_{dd}$ tính bằng lít |
| Độ tan | $m_{ct} = \frac{S \times m_{nước}}{100}$ | S là độ tan |
| Trừ khối lượng | $m_{ct} = m_{dd} – m_{dm}$ | Đơn giản nhất |
C. Khối lượng dung dịch
| Tính $m_{dd}$ từ | Công thức | Điều kiện |
|---|---|---|
| Cộng thành phần | $m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$ | NỀN TẢNG nhất |
| Nồng độ % | $m_{dd} = \frac{m_{ct} \times 100}{C%}$ | Biết $m_{ct}$ và C% |
| Thể tích và ρ | $m_{dd} = V_{dd} \times ρ$ | Cần biết ρ |
| Trộn dung dịch | $m_{dd} = \sum m_{dd(i)}$ | Không có phản ứng |
| Độ tan bão hòa | $m_{dd} = m_{nước}(1 + \frac{S}{100})$ | Dung dịch bão hòa |
D. Khối lượng riêng
| Công thức | Ý nghĩa | Đơn vị |
|---|---|---|
| $ρ = \frac{m}{V}$ | Định nghĩa | g/ml, g/cm³ |
| $m = ρ \times V$ | Tính khối lượng | g |
| $V = \frac{m}{ρ}$ | Tính thể tích | ml, cm³ |
VII. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Tính khối lượng từ số mol
Bài 1: Tính khối lượng của 0.25 mol H₂SO₄
Cho: M(H₂SO₄) = 98 g/mol
Lời giải: $$m = n \times M = 0.25 \times 98 = 24.5 \text{ g}$$
Bài 2: Tính khối lượng của 1.5 mol CaCO₃
Cho: M(CaCO₃) = 100 g/mol
Lời giải: $$m = 1.5 \times 100 = 150 \text{ g}$$
Dạng 2: Tính khối lượng chất tan từ C%
Bài 3: Dung dịch muối 20% có khối lượng 300g. Tính khối lượng muối?
Lời giải: $$m_{muối} = \frac{20 \times 300}{100} = 60 \text{ g}$$
Bài 4: Dung dịch đường 12.5% có khối lượng 400g. Tính khối lượng đường?
Lời giải: $$m_{đường} = \frac{12.5 \times 400}{100} = 50 \text{ g}$$
Dạng 3: Tính khối lượng dung dịch
Bài 5: Hòa tan 15g đường vào 135g nước. Tính khối lượng dung dịch?
Lời giải: $$m_{dd} = 15 + 135 = 150 \text{ g}$$
Bài 6: Hòa tan 25g NaCl vào 225g nước. Tính khối lượng dung dịch?
Lời giải: $$m_{dd} = 25 + 225 = 250 \text{ g}$$
Dạng 4: Tính khối lượng từ thể tích khí
Bài 7: Tính khối lượng của 5.6 lít O₂ (đktc)
Cho: M(O₂) = 32 g/mol
Lời giải: $$m = \frac{V \times M}{22.4} = \frac{5.6 \times 32}{22.4} = 8 \text{ g}$$
Bài 8: Tính khối lượng của 22.4 lít CO₂ (đktc)
Cho: M(CO₂) = 44 g/mol
Lời giải: $$m = \frac{22.4 \times 44}{22.4} = 44 \text{ g}$$
Dạng 5: Tính khối lượng riêng
Bài 9: Dung dịch có khối lượng 150g, thể tích 120ml. Tính ρ?
Lời giải: $$ρ = \frac{150}{120} = 1.25 \text{ g/ml}$$
Bài 10: 300g chất có thể tích 250ml. Tính ρ?
Lời giải: $$ρ = \frac{300}{250} = 1.2 \text{ g/ml}$$
Dạng 6: Tính khối lượng từ phản ứng
Bài 11: $CaCO_3 \xrightarrow{t°} CaO + CO_2$
Nung 50g CaCO₃. Tính khối lượng CaO thu được?
Cho: M(CaCO₃) = 100 g/mol, M(CaO) = 56 g/mol
Lời giải:
Bước 1: Tính số mol CaCO₃ $$n_{CaCO_3} = \frac{50}{100} = 0.5 \text{ mol}$$
Bước 2: Theo phương trình $$n_{CaO} = n_{CaCO_3} = 0.5 \text{ mol}$$
Bước 3: Tính khối lượng CaO $$m_{CaO} = 0.5 \times 56 = 28 \text{ g}$$
Bài 12: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$
Cho 13g Zn tác dụng với HCl dư. Tính khối lượng H₂ thoát ra?
Cho: M(Zn) = 65 g/mol, M(H₂) = 2 g/mol
Lời giải: $$n_{Zn} = \frac{13}{65} = 0.2 \text{ mol}$$
Theo PT: $n_{H_2} = n_{Zn} = 0.2$ mol
$$m_{H_2} = 0.2 \times 2 = 0.4 \text{ g}$$
VIII. MẸO VÀ LƯU Ý
1. Mẹo nhớ công thức
🔺 Tam giác công thức m – n – M:
m
╱ ╲
╱ ╲
╱ n ╲
╱_______╲
n × M
Cách dùng:
- Che $m$ → $m = n \times M$ (n và M ở dưới, nhân)
- Che $n$ → $n = \frac{m}{M}$ (m trên, M dưới, chia)
- Che $M$ → $M = \frac{m}{n}$ (m trên, n dưới, chia)
💡 Khẩu quyết nhớ dung dịch:
“Dung dịch bằng chất tan CỘNG dung môi”
$$m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$$
(CỘNG, không phải nhân!)
💡 Khẩu quyết nhớ khối lượng riêng:
“Rô bằng m chia V”
$$ρ = \frac{m}{V}$$
2. Các sai lầm thường gặp
❌ SAI LẦM 1: Nhầm $m_{dd} = m_{ct} \times m_{dm}$
SAI: $m_{dd} = m_{ct} \times m_{dm}$ ❌
ĐÚNG: $m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$ ✓
Nhớ: CỘNG, không phải nhân!
❌ SAI LẦM 2: Quên đổi ml → lít
SAI: 500ml dd 2M có: $n = 2 \times 500 = 1000$ mol ❌
ĐÚNG:
- Đổi: $V = \frac{500}{1000} = 0.5$ lít
- $n = 2 \times 0.5 = 1$ mol ✓
❌ SAI LẦM 3: Nhầm ρ và M
Phân biệt:
- ρ (rho): Khối lượng riêng (g/ml, g/cm³)
- M: Khối lượng mol (g/mol)
Hai đại lượng HOÀN TOÀN KHÁC NHAU!
❌ SAI LẦM 4: Quên M trong công thức
SAI: $m_{ct} = C_M \times V_{dd}$ ❌ (thiếu M)
ĐÚNG: $m_{ct} = C_M \times M \times V_{dd}$ ✓
❌ SAI LẦM 5: Nhầm 22.4 và $N_A$
Phân biệt:
- 22.4 lít/mol: Thể tích mol khí ở đktc
- $6.022 \times 10^{23}$ hạt/mol: Số Avogadro
3. Đơn vị cần chú ý
| Đại lượng | Đơn vị thường dùng | Cần đổi |
|---|---|---|
| Khối lượng ($m$) | g, kg | – |
| Thể tích ($V$) | ml, cm³, lít | ml → lít (chia 1000) |
| Số mol ($n$) | mol | – |
| Khối lượng mol ($M$) | g/mol | – |
| Khối lượng riêng ($ρ$) | g/ml, g/cm³ | – |
| Nồng độ ($C_M$) | mol/l, M | Cần V tính bằng lít |
Lưu ý: LUÔN kiểm tra và đổi đơn vị trước khi tính toán!
4. Checklist trước khi tính
Trước khi tính m:
- [ ] Đã xác định công thức phù hợp?
- [ ] Đã tra/tính khối lượng mol M?
- [ ] Đơn vị có đúng chưa?
Khi tính $m_{dd}$:
- [ ] Đã dùng phép CỘNG (+) chưa?
- [ ] Có cần tính ρ không?
- [ ] Có phản ứng hóa học không?
Sau khi tính:
- [ ] Kết quả có hợp lý không?
- [ ] Đơn vị có đúng là gam (g)?
- [ ] Đã kiểm tra lại phép tính?
IX. KẾT LUẬN
Bài viết đã trình bày đầy đủ các công thức tính khối lượng trong hóa học:
Khối lượng chất:
- Từ số mol: $m = n \times M$
- Từ thể tích khí: $m = \frac{V \times M}{22.4}$
- Từ số hạt: $m = \frac{N \times M}{N_A}$
- Từ phản ứng: Dùng tỉ lệ mol
- Từ phần trăm: $m = \frac{% \times m_{tổng}}{100}$
Khối lượng chất tan:
- Từ C%: $m_{ct} = \frac{C% \times m_{dd}}{100}$
- Từ $C_M$: $m_{ct} = C_M \times M \times V_{dd}$
- Từ độ tan: $m_{ct} = \frac{S \times m_{nước}}{100}$
- Trừ khối lượng: $m_{ct} = m_{dd} – m_{dm}$
Khối lượng dung dịch:
- Công thức nền tảng: $m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}$
- Từ C%: $m_{dd} = \frac{m_{ct} \times 100}{C%}$
- Từ thể tích: $m_{dd} = V_{dd} \times ρ$
- Trộn dung dịch: $m_{dd} = \sum m_{dd(i)}$
Khối lượng riêng:
- Công thức: $ρ = \frac{m}{V}$
- Suy ra: $m = ρ \times V$ và $V = \frac{m}{ρ}$
3 công thức QUAN TRỌNG NHẤT
1. Khối lượng từ số mol: $$\boxed{m = n \times M}$$
2. Khối lượng dung dịch: $$\boxed{m_{dd} = m_{ct} + m_{dm}}$$
3. Khối lượng từ thể tích: $$\boxed{m = V \times ρ}$$
Cô Trần Thị Bình
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn Tổ Lý – Hóa – Sinh tại Edus
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Vật lý, Hoá Học, Bằng Thạc sĩ, Chức danh nghề nghiệp Giáo viên THPT – Hạng II, Tin học ứng dụng cơ bản, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 12+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Gia Định
