I. SỐ MOL LÀ GÌ?

1. Định nghĩa số mol

Số mol (ký hiệu: n) là đại lượng dùng để biểu thị số lượng chất, được xác định bằng số nguyên tử, phân tử hoặc ion có trong một lượng chất.

Đơn vị: mol (viết tắt của molecule – phân tử)

Ý nghĩa cơ bản:

• 1 mol chất chứa $6.022 \times 10^{23}$ hạt (nguyên tử, phân tử, hoặc ion)
• Đây là một con số cực kỳ lớn, được gọi là số Avogadro

Số Avogadro (hằng số Avogadro): $$N_A = 6.022 \times 10^{23} \text{ hạt/mol}$$

Giải thích đơn giản:

• Giống như “tá” là đơn vị đếm 12 cái
• “Mol” là đơn vị đếm $6.022 \times 10^{23}$ hạt
• Nhưng “mol” dùng cho các hạt cực nhỏ (nguyên tử, phân tử)

3. Các đại lượng liên quan đến mol

Trong hóa học, có nhiều đại lượng liên quan mật thiết với mol:

Mối quan hệ giữa các đại lượng:

• Tất cả đều liên quan đến mol (n)
• Biết n, có thể tính được m, V, N, C
• Các công thức chuyển đổi sẽ được trình bày chi tiết ở phần sau

II. KHỐI LƯỢNG MOL LÀ GÌ?

1. Định nghĩa khối lượng mol

Khối lượng mol (ký hiệu: M) là khối lượng tính bằng gam của 1 mol chất.

Đơn vị: g/mol (gam trên mol) hoặc g.mol⁻¹

Công thức tổng quát:

$$M = \frac{m}{n}$$

Trong đó:

• M: Khối lượng mol (g/mol)
• m: Khối lượng của chất (g)
• n: Số mol của chất (mol)

Ý nghĩa vật lý:

• M cho biết 1 mol chất nặng bao nhiêu gam
• Là cầu nối giữa khối lượng (đo được) và số mol (tính toán)
• Giá trị M đặc trưng cho mỗi chất

Ví dụ:

• Khối lượng mol của nước: M(H₂O) = 18 g/mol
  • Nghĩa là: 1 mol H₂O nặng 18 gam
• Khối lượng mol của oxy: M(O₂) = 32 g/mol
  • Nghĩa là: 1 mol O₂ nặng 32 gam

2. Cách xác định khối lượng mol

Cách tính khối lượng mol phụ thuộc vào dạng chất:

a) Với nguyên tố (đơn chất nguyên tử)

Khối lượng mol bằng nguyên tử khối (tra bảng tuần hoàn)

Công thức: $$M = A$$

Trong đó A là nguyên tử khối

Ví dụ:

• Sắt (Fe): Nguyên tử khối = 56 → M(Fe) = 56 g/mol
• Carbon (C): Nguyên tử khối = 12 → M(C) = 12 g/mol
• Nhôm (Al): Nguyên tử khối = 27 → M(Al) = 27 g/mol

b) Với đơn chất phân tử (khí đơn chất)

Khối lượng mol bằng phân tử khối

Công thức: $$M = \text{Số nguyên tử} \times \text{Nguyên tử khối}$$

Ví dụ:

• Oxy (O₂): M = 2 × 16 = 32 g/mol
• Nitơ (N₂): M = 2 × 14 = 28 g/mol
• Hydro (H₂): M = 2 × 1 = 2 g/mol
• Clo (Cl₂): M = 2 × 35.5 = 71 g/mol

c) Với hợp chất

Khối lượng mol bằng tổng nguyên tử khối của các nguyên tố trong công thức

Quy trình tính:

1. Xác định số nguyên tử mỗi nguyên tố
2. Tra nguyên tử khối từ bảng tuần hoàn
3. Nhân và cộng theo công thức

Ví dụ chi tiết:

Ví dụ 1: Tính khối lượng mol của H₂SO₄ (axit sunfuric)

Phân tích:

• 2 nguyên tử H: H = 1
• 1 nguyên tử S: S = 32
• 4 nguyên tử O: O = 16

Tính toán: $$M_{H_2SO_4} = 2 \times 1 + 1 \times 32 + 4 \times 16$$ $$= 2 + 32 + 64 = 98 \text{ g/mol}$$

Ví dụ 2: Tính khối lượng mol của Ca(OH)₂

Phân tích:

• 1 nguyên tử Ca: Ca = 40
• 2 nhóm (OH): mỗi nhóm có 1O + 1H
• Tổng: 1Ca + 2O + 2H

Tính toán: $$M_{Ca(OH)_2} = 40 + 2 \times (16 + 1)$$ $$= 40 + 2 \times 17 = 40 + 34 = 74 \text{ g/mol}$$

Ví dụ 3: Tính khối lượng mol của Al₂(SO₄)₃

Phân tích:

• 2 nguyên tử Al: Al = 27
• 3 nhóm SO₄: mỗi nhóm có 1S + 4O
• Tổng: 2Al + 3S + 12O

Tính toán: $$M_{Al_2(SO_4)_3} = 2 \times 27 + 3 \times (32 + 4 \times 16)$$ $$= 54 + 3 \times (32 + 64)$$ $$= 54 + 3 \times 96 = 54 + 288 = 342 \text{ g/mol}$$

3. Bảng khối lượng mol thường gặp

Lưu ý: Học thuộc các khối lượng mol thường gặp giúp tính toán nhanh hơn trong các bài tập.

III. CÔNG THỨC TÍNH SỐ MOL CƠ BẢN

1. Công thức tính mol từ khối lượng

Đây là công thức CƠ BẢN và QUAN TRỌNG NHẤT trong hóa học.

Công thức:

$$\boxed{n = \frac{m}{M}}$$

Trong đó:

• n: Số mol (mol)
• m: Khối lượng chất (gam)
• M: Khối lượng mol (g/mol)

Cách nhớ: “Số mol bằng khối lượng chia khối lượng mol”

Điều kiện áp dụng: Áp dụng cho mọi chất (rắn, lỏng, khí)

Ví dụ 1: Tính số mol của 49g H₂SO₄

Cho: M(H₂SO₄) = 98 g/mol

Lời giải: $$n_{H_2SO_4} = \frac{m}{M} = \frac{49}{98} = 0.5 \text{ mol}$$

Kết luận: 49g H₂SO₄ có 0.5 mol

Ví dụ 2: Tính số mol của 16g O₂

Cho: M(O₂) = 32 g/mol

Lời giải: $$n_{O_2} = \frac{16}{32} = 0.5 \text{ mol}$$

Ví dụ 3: Tính số mol của 5.85g NaCl

Bước 1: Tính M

• M(NaCl) = 23 + 35.5 = 58.5 g/mol

Bước 2: Tính n $$n_{NaCl} = \frac{5.85}{58.5} = 0.1 \text{ mol}$$

Ví dụ 4 (Bài toán ngược): Tính khối lượng của 2 mol H₂O

Cho: M(H₂O) = 18 g/mol

Lời giải:

Từ công thức: $n = \frac{m}{M}$

Suy ra: $m = n \times M$

$$m_{H_2O} = 2 \times 18 = 36 \text{ g}$$

Kết luận: 2 mol H₂O có khối lượng 36g

2. Công thức tính mol từ thể tích khí (ở đktc)

Điều kiện tiêu chuẩn (đktc):

• Nhiệt độ: 0°C (273K)
• Áp suất: 1 atm (101.325 kPa)
• Định luật quan trọng: 1 mol khí BẤT KỲ chiếm thể tích 22.4 lít ở đktc

Công thức:

$$\boxed{n = \frac{V}{22.4}}$$

Trong đó:

• n: Số mol (mol)
• V: Thể tích khí ở đktc (lít)
• 22.4: Thể tích mol khí ở đktc (lít/mol)

Cách nhớ: “Số mol bằng thể tích chia 22.4”

⚠️ LƯU Ý QUAN TRỌNG:

• Công thức này CHỈ áp dụng cho CHẤT KHÍ
• CHỈ áp dụng khi khí ở ĐIỀU KIỆN TIÊU CHUẨN (đktc)
• Nếu không ở đktc, phải dùng phương trình trạng thái khí: PV = nRT

Ví dụ 1: Tính số mol của 11.2 lít O₂ ở đktc

Lời giải: $$n_{O_2} = \frac{V}{22.4} = \frac{11.2}{22.4} = 0.5 \text{ mol}$$

Ví dụ 2: Tính số mol của 5.6 lít CO₂ ở đktc

Lời giải: $$n_{CO_2} = \frac{5.6}{22.4} = 0.25 \text{ mol}$$

Ví dụ 3: Tính số mol của 44.8 lít N₂ ở đktc

Lời giải: $$n_{N_2} = \frac{44.8}{22.4} = 2 \text{ mol}$$

Ví dụ 4 (Bài toán ngược): Tính thể tích (đktc) của 0.5 mol O₂

Lời giải:

Từ: $n = \frac{V}{22.4}$

Suy ra: $V = n \times 22.4$

$$V_{O_2} = 0.5 \times 22.4 = 11.2 \text{ lít}$$

Ví dụ 5: Tính thể tích (đktc) của 16g O₂

Cho: M(O₂) = 32 g/mol

Lời giải:

Bước 1: Tính số mol $$n = \frac{m}{M} = \frac{16}{32} = 0.5 \text{ mol}$$

Bước 2: Tính thể tích $$V = n \times 22.4 = 0.5 \times 22.4 = 11.2 \text{ lít}$$

3. Công thức tính mol từ số hạt

Số hạt ở đây là số nguyên tử, phân tử, hoặc ion.

Công thức:

$$\boxed{n = \frac{N}{N_A}}$$

Trong đó:

• n: Số mol (mol)
• N: Số hạt (nguyên tử, phân tử, ion)
• $N_A = 6.022 \times 10^{23}$ hạt/mol (Số Avogadro)

Cách nhớ: “Số mol bằng số hạt chia số Avogadro”

Ví dụ 1: Tính số mol của $3.011 \times 10^{23}$ phân tử H₂O

Lời giải: $$n = \frac{N}{N_A} = \frac{3.011 \times 10^{23}}{6.022 \times 10^{23}} = 0.5 \text{ mol}$$

Ví dụ 2: Tính số mol của $1.2044 \times 10^{24}$ nguyên tử Fe

Lời giải: $$n = \frac{1.2044 \times 10^{24}}{6.022 \times 10^{23}} = 2 \text{ mol}$$

Ví dụ 3 (Bài toán ngược): Có bao nhiêu phân tử trong 0.25 mol CO₂?

Lời giải:

Từ: $n = \frac{N}{N_A}$

Suy ra: $N = n \times N_A$

$$N = 0.25 \times 6.022 \times 10^{23} = 1.5055 \times 10^{23} \text{ phân tử}$$

Ví dụ 4: Tính số phân tử trong 18g H₂O

Cho: M(H₂O) = 18 g/mol

Lời giải:

Bước 1: Tính số mol $$n = \frac{18}{18} = 1 \text{ mol}$$

Bước 2: Tính số phân tử $$N = 1 \times 6.022 \times 10^{23} = 6.022 \times 10^{23} \text{ phân tử}$$

4. Công thức tính mol từ nồng độ và thể tích dung dịch

Nồng độ mol (C) là số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch.

Công thức:

$$\boxed{n = C \times V}$$

Trong đó:

• n: Số mol chất tan (mol)
• C: Nồng độ mol (M hoặc mol/L)
• V: Thể tích dung dịch (lít)

⚠️ LƯU Ý:

• V phải tính bằng lít (L)
• Nếu đề cho ml, phải đổi: $V(\text{lít}) = \frac{V(\text{ml})}{1000}$

Ví dụ 1: Tính số mol NaCl trong 500ml dung dịch NaCl 0.5M

Lời giải:

Bước 1: Đổi đơn vị $$V = \frac{500}{1000} = 0.5 \text{ lít}$$

Bước 2: Tính số mol $$n = C \times V = 0.5 \times 0.5 = 0.25 \text{ mol}$$

Ví dụ 2: Tính số mol H₂SO₄ trong 250ml dung dịch H₂SO₄ 2M

Lời giải: $$V = \frac{250}{1000} = 0.25 \text{ lít}$$ $$n = 2 \times 0.25 = 0.5 \text{ mol}$$

Ví dụ 3 (Bài toán ngược): Tính nồng độ mol của dung dịch chứa 0.2 mol NaOH trong 500ml

Lời giải:

Từ: $n = C \times V$

Suy ra: $C = \frac{n}{V}$

$$C = \frac{0.2}{0.5} = 0.4 \text{ M}$$

IV. BẢNG TỔNG HỢP CÔNG THỨC TÍNH SỐ MOL

Công thức cốt lõi – “THE BIG 4”

$$\boxed{n = \frac{m}{M} = \frac{V}{22.4} = \frac{N}{N_A} = C \times V}$$

Đây là công thức QUAN TRỌNG NHẤT cần nhớ!

Bảng chi tiết các công thức

Các công thức suy ra

1. Tính khối lượng từ số mol:

$$\boxed{m = n \times M}$$

Ví dụ: 2 mol H₂O có khối lượng: $m = 2 \times 18 = 36$ g

2. Tính thể tích khí (đktc) từ số mol:

$$\boxed{V = n \times 22.4}$$

Ví dụ: 0.5 mol O₂ có thể tích: $V = 0.5 \times 22.4 = 11.2$ lít

3. Tính số hạt từ số mol:

$$\boxed{N = n \times N_A}$$

Ví dụ: 2 mol Fe chứa: $N = 2 \times 6.022 \times 10^{23} = 1.2044 \times 10^{24}$ nguyên tử

4. Tính nồng độ từ số mol:

$$\boxed{C = \frac{n}{V}}$$

Ví dụ: 0.5 mol NaCl trong 2 lít: $C = \frac{0.5}{2} = 0.25$ M

5. Tính khối lượng mol:

$$\boxed{M = \frac{m}{n}}$$

Ví dụ: 32g chất có 0.5 mol: $M = \frac{32}{0.5} = 64$ g/mol

Công thức liên hệ (kết hợp)

Từ khối lượng sang thể tích khí:

$$\boxed{V = \frac{m \times 22.4}{M}}$$

Giải thích: $n = \frac{m}{M}$, sau đó $V = n \times 22.4$

Ví dụ: 16g O₂ (M=32) có thể tích: $$V = \frac{16 \times 22.4}{32} = 11.2 \text{ lít}$$

Từ khối lượng sang số hạt:

$$\boxed{N = \frac{m \times N_A}{M}}$$

Ví dụ: 18g H₂O (M=18) chứa: $$N = \frac{18 \times 6.022 \times 10^{23}}{18} = 6.022 \times 10^{23} \text{ phân tử}$$

Từ thể tích khí sang khối lượng:

$$\boxed{m = \frac{V \times M}{22.4}}$$

Ví dụ: 22.4 lít CO₂ (M=44) ở đktc có khối lượng: $$m = \frac{22.4 \times 44}{22.4} = 44 \text{ g}$$

V. CÔNG THỨC TÍNH KHỐI LƯỢNG MOL

1. Công thức cơ bản

$$\boxed{M = \frac{m}{n}}$$

Ý nghĩa: Khối lượng mol bằng khối lượng chia số mol

Ứng dụng: Xác định chất khi biết m và n

Ví dụ: 0.5 mol chất có khối lượng 32g. Tính M?

Lời giải: $$M = \frac{32}{0.5} = 64 \text{ g/mol}$$

Kết luận: Chất này có thể là SO₂ (M = 64 g/mol)

2. Tính M từ công thức hóa học

Đây là cách CHÍNH để xác định khối lượng mol.

Quy trình 3 bước:

Bước 1: Xác định số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong công thức

Bước 2: Tra nguyên tử khối từ bảng tuần hoàn

Bước 3: Nhân và cộng theo công thức: M = Σ(số nguyên tử × nguyên tử khối)

Ví dụ 1: Tính M của CaCO₃ (Canxi cacbonat)

Phân tích:

• 1 nguyên tử Ca: Ca = 40
• 1 nguyên tử C: C = 12
• 3 nguyên tử O: O = 16

Tính toán: $$M_{CaCO_3} = 40 + 12 + 3 \times 16$$ $$= 40 + 12 + 48 = 100 \text{ g/mol}$$

Ví dụ 2: Tính M của Ca(OH)₂ (Canxi hydroxide)

Phân tích:

• 1 nguyên tử Ca: Ca = 40
• 2 nhóm (OH): mỗi nhóm 1O + 1H
• Tổng: 1Ca + 2O + 2H

Tính toán: $$M_{Ca(OH)_2} = 40 + 2 \times (16 + 1)$$ $$= 40 + 2 \times 17$$ $$= 40 + 34 = 74 \text{ g/mol}$$

⚠️ Lưu ý: Chỉ số ngoài ngoặc nhân cho TẤT CẢ nguyên tử trong ngoặc

Ví dụ 3: Tính M của Al₂(SO₄)₃ (Nhôm sunfat)

Phân tích:

• 2 nguyên tử Al: Al = 27
• 3 nhóm SO₄: mỗi nhóm 1S + 4O
• Tổng: 2Al + 3S + 12O (vì 3 × 4 = 12)

Tính toán: $$M_{Al_2(SO_4)_3} = 2 \times 27 + 3 \times (32 + 4 \times 16)$$

Cách 1 (Tính từng bước): $$= 2 \times 27 + 3 \times (32 + 64)$$ $$= 54 + 3 \times 96$$ $$= 54 + 288 = 342 \text{ g/mol}$$

Cách 2 (Trực tiếp): $$= 2 \times 27 + 3 \times 32 + 12 \times 16$$ $$= 54 + 96 + 192 = 342 \text{ g/mol}$$

Ví dụ 4: Tính M của (NH₄)₂SO₄ (Amoni sunfat)

Phân tích:

• 2 nhóm NH₄: mỗi nhóm 1N + 4H
• 1 nhóm SO₄: 1S + 4O
• Tổng: 2N + 8H + 1S + 4O

Tính toán: $$M_{(NH_4)_2SO_4} = 2 \times (14 + 4 \times 1) + 32 + 4 \times 16$$ $$= 2 \times 18 + 32 + 64$$ $$= 36 + 32 + 64 = 132 \text{ g/mol}$$

3. Tính M của hỗn hợp khí

Khi có hỗn hợp nhiều khí, khối lượng mol trung bình được tính theo công thức:

Công thức 1 (Từ khối lượng):

$$\boxed{M_{hh} = \frac{m_{hh}}{n_{hh}}}$$

Trong đó:

• $m_{hh}$: Tổng khối lượng hỗn hợp
• $n_{hh}$: Tổng số mol hỗn hợp

Công thức 2 (Theo tỉ lệ thể tích/mol):

$$\boxed{M_{hh} = \frac{n_1 M_1 + n_2 M_2 + …}{n_1 + n_2 + …}}$$

Hoặc với khí (cùng điều kiện):

$$\boxed{M_{hh} = \frac{V_1 M_1 + V_2 M_2 + …}{V_1 + V_2 + …}}$$

Ví dụ: Hỗn hợp khí gồm 0.2 mol N₂ (M=28) và 0.3 mol O₂ (M=32). Tính M trung bình.

Lời giải:

Cách 1:

• $m_{N_2} = 0.2 \times 28 = 5.6$ g
• $m_{O_2} = 0.3 \times 32 = 9.6$ g
• $m_{hh} = 5.6 + 9.6 = 15.2$ g
• $n_{hh} = 0.2 + 0.3 = 0.5$ mol

$$M_{hh} = \frac{15.2}{0.5} = 30.4 \text{ g/mol}$$

Cách 2: $$M_{hh} = \frac{0.2 \times 28 + 0.3 \times 32}{0.2 + 0.3}$$ $$= \frac{5.6 + 9.6}{0.5} = \frac{15.2}{0.5} = 30.4 \text{ g/mol}$$

VI. BÀI TẬP THỰC HÀNH

Dạng 1: Tính số mol từ khối lượng

Bài 1: Tính số mol của các chất sau:

a) 40g NaOH (M = 40 g/mol)
b) 8g O₂ (M = 32 g/mol)
c) 98g H₂SO₄ (M = 98 g/mol)
d) 5.6g Fe (M = 56 g/mol)

Lời giải:

a) $n_{NaOH} = \frac{40}{40} = 1$ mol ✓

b) $n_{O_2} = \frac{8}{32} = 0.25$ mol ✓

c) $n_{H_2SO_4} = \frac{98}{98} = 1$ mol ✓

d) $n_{Fe} = \frac{5.6}{56} = 0.1$ mol ✓

Bài 2: Có bao nhiêu mol trong 11.7g NaCl?

Cho: Na = 23, Cl = 35.5

Lời giải:

Bước 1: Tính khối lượng mol $$M_{NaCl} = 23 + 35.5 = 58.5 \text{ g/mol}$$

Bước 2: Tính số mol $$n = \frac{11.7}{58.5} = 0.2 \text{ mol}$$

Kết luận: 11.7g NaCl có 0.2 mol

Bài 3: Tính khối lượng của 1.5 mol CaCO₃ (M = 100 g/mol)

Lời giải: $$m = n \times M = 1.5 \times 100 = 150 \text{ g}$$

Dạng 2: Tính số mol từ thể tích khí

Bài 4: Tính số mol của các khí sau ở đktc:

a) 44.8 lít CO₂
b) 2.24 lít H₂
c) 67.2 lít N₂
d) 5.6 lít O₂

Lời giải:

a) $n_{CO_2} = \frac{44.8}{22.4} = 2$ mol ✓

b) $n_{H_2} = \frac{2.24}{22.4} = 0.1$ mol ✓

c) $n_{N_2} = \frac{67.2}{22.4} = 3$ mol ✓

d) $n_{O_2} = \frac{5.6}{22.4} = 0.25$ mol ✓

Bài 5: Tính thể tích (đktc) của 0.5 mol O₂

Lời giải: $$V = n \times 22.4 = 0.5 \times 22.4 = 11.2 \text{ lít}$$

Bài 6: Tính thể tích (đktc) của 22g CO₂ (M = 44 g/mol)

Lời giải:

Bước 1: Tính số mol $$n = \frac{22}{44} = 0.5 \text{ mol}$$

Bước 2: Tính thể tích $$V = 0.5 \times 22.4 = 11.2 \text{ lít}$$

Dạng 3: Tính số mol từ số hạt

Bài 7: Tính số mol của $1.806 \times 10^{24}$ phân tử H₂O

Lời giải: $$n = \frac{N}{N_A} = \frac{1.806 \times 10^{24}}{6.022 \times 10^{23}} = 3 \text{ mol}$$

Bài 8: Có bao nhiêu phân tử trong 0.25 mol CO₂?

Lời giải: $$N = n \times N_A = 0.25 \times 6.022 \times 10^{23}$$ $$= 1.5055 \times 10^{23} \text{ phân tử}$$

Bài 9: Tính số nguyên tử trong 16g O₂ (M = 32 g/mol)

Lời giải:

Bước 1: Tính số mol $$n = \frac{16}{32} = 0.5 \text{ mol}$$

Bước 2: Tính số phân tử O₂ $$N_{phân\ tử} = 0.5 \times 6.022 \times 10^{23} = 3.011 \times 10^{23}$$

Bước 3: Tính số nguyên tử O

• Mỗi phân tử O₂ có 2 nguyên tử O $$N_{nguyên\ tử} = 2 \times 3.011 \times 10^{23} = 6.022 \times 10^{23}$$

Dạng 4: Tính khối lượng từ số mol

Bài 10: Tính khối lượng của:

a) 2 mol H₂O (M = 18 g/mol)
b) 0.5 mol CaCO₃ (M = 100 g/mol)
c) 1.5 mol NaCl (M = 58.5 g/mol)

Lời giải:

a) $m_{H_2O} = 2 \times 18 = 36$ g ✓

b) $m_{CaCO_3} = 0.5 \times 100 = 50$ g ✓

c) $m_{NaCl} = 1.5 \times 58.5 = 87.75$ g ✓

Dạng 5: Tính khối lượng mol

Bài 11: Tính khối lượng mol của các chất:

a) Ca(OH)₂ (Cho: Ca=40, O=16, H=1)
b) Fe₂O₃ (Cho: Fe=56, O=16)
c) (NH₄)₃PO₄ (Cho: N=14, H=1, P=31, O=16)

Lời giải:

Câu a) Ca(OH)₂: $$M = 40 + 2(16+1) = 40 + 34 = 74 \text{ g/mol}$$

Câu b) Fe₂O₃: $$M = 2 \times 56 + 3 \times 16 = 112 + 48 = 160 \text{ g/mol}$$

Câu c) (NH₄)₃PO₄: $$M = 3(14 + 4 \times 1) + 31 + 4 \times 16$$ $$= 3 \times 18 + 31 + 64$$ $$= 54 + 31 + 64 = 149 \text{ g/mol}$$

Dạng 6: Bài toán tổng hợp

Bài 12: Cho 4g H₂ tác dụng với 32g O₂ tạo thành nước.

a) Tính số mol mỗi chất ban đầu
b) Tính khối lượng nước tạo thành
c) Tính thể tích O₂ đã dùng (đktc)

Cho: M(H₂) = 2 g/mol, M(O₂) = 32 g/mol, M(H₂O) = 18 g/mol

Lời giải:

Câu a) Tính số mol ban đầu:

$$n_{H_2} = \frac{4}{2} = 2 \text{ mol}$$

$$n_{O_2} = \frac{32}{32} = 1 \text{ mol}$$

Câu b) Tính khối lượng H₂O:

Phương trình: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Tỉ lệ: 2 mol H₂ + 1 mol O₂ → 2 mol H₂O

Theo bài: có 2 mol H₂ và 1 mol O₂ → vừa đủ

$$n_{H_2O} = 2 \text{ mol}$$

$$m_{H_2O} = 2 \times 18 = 36 \text{ g}$$

Câu c) Tính thể tích O₂:

$$V_{O_2} = 1 \times 22.4 = 22.4 \text{ lít}$$

Bài 13: Hoà tan 10g CaCO₃ vào dung dịch HCl dư. Tính:

a) Số mol CaCO₃
b) Thể tích khí CO₂ thoát ra (đktc)

Cho: M(CaCO₃) = 100 g/mol

Lời giải:

Câu a) Tính số mol: $$n_{CaCO_3} = \frac{10}{100} = 0.1 \text{ mol}$$

Câu b) Tính thể tích CO₂:

Phương trình: $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2↑$

Theo PT: 1 mol CaCO₃ → 1 mol CO₂

$$n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = 0.1 \text{ mol}$$

$$V_{CO_2} = 0.1 \times 22.4 = 2.24 \text{ lít}$$

VII. MẸO VÀ LƯU Ý

1. Tam giác công thức (MOL TRIANGLE)

           m
        (khối lượng)
          / | \
         /  |  \
        /   n   \
       /    |    \
      /_____|_____\
     M      |      V/22.4
(khối lượng mol) (thể tích khí)

Cách sử dụng Tam giác mol:

1. Che đại lượng cần tìm
2. Hai đại lượng còn lại cho công thức:
   • Nếu ở cùng hàng → Nhân
   • Nếu khác hàng → Chia

Ví dụ:

• Che n (ở giữa):
  • $n = \frac{m}{M}$ (m trên, M dưới)
  • $n = \frac{V}{22.4}$ (V trên, 22.4 dưới)
• Che m (ở trên):
  • $m = n \times M$ (n và M cùng hàng dưới)
• Che M (ở dưới):
  • $M = \frac{m}{n}$ (m trên, n giữa)

2. Các sai lầm thường gặp

❌ SAI LẦM 1: Quên đổi ml → lít

SAI:

• 500ml dung dịch 1M có: $n = 1 \times 500 = 500$ mol ❌

ĐÚNG:

• Đổi: $V = \frac{500}{1000} = 0.5$ lít
• $n = 1 \times 0.5 = 0.5$ mol ✓

❌ SAI LẦM 2: Dùng 22.4 cho khí không ở đktc

SAI:

• Khí ở 25°C, 2 atm vẫn dùng: $n = \frac{V}{22.4}$ ❌

ĐÚNG:

• CHỈ dùng 22.4 khi khí ở đktc (0°C, 1 atm) ✓
• Điều kiện khác → dùng PV = nRT

❌ SAI LẦM 3: Nhầm M và m

SAI:

• “M của nước là 18g” ❌

ĐÚNG:

• “M của nước là 18 g/mol” ✓
• m là khối lượng (g)
• M là khối lượng mol (g/mol)

❌ SAI LẦM 4: Quên nhân chỉ số trong ngoặc

SAI:

• $M_{Ca(OH)_2} = 40 + 16 + 1 = 57$ ❌

ĐÚNG:

• $M_{Ca(OH)_2} = 40 + 2(16+1) = 74$ ✓
• Chỉ số 2 ngoài ngoặc nhân cho cả O và H

❌ SAI LẦM 5: Sai đơn vị

SAI:

• “n = 2g” ❌
• “m = 3 mol” ❌

ĐÚNG:

• n tính bằng mol
• m tính bằng gam (g)
• M tính bằng g/mol
• V tính bằng lít (L)

3. Mẹo nhớ nhanh

Công thức MÁT:

$$\boxed{n = \frac{m}{M} = \frac{V}{22.4} = \frac{N}{N_A} = C \times V}$$

Các con số cần nhớ:

🔢 22.4 → Thể tích mol khí ở đktc (lít/mol)

🔢 $6.022 \times 10^{23}$ → Số Avogadro (hạt/mol)

🔢 18 → M(H₂O) – khối lượng mol nước

🔢 32 → M(O₂) – khối lượng mol oxy

🔢 44 → M(CO₂) – khối lượng mol khí cacbonic

4. Quy trình 5 bước giải bài tập mol

Bước 1: XÁC ĐỊNH

• Đề cho: m? V? N? C?
• Đề hỏi: n? m? V? N?

Bước 2: VIẾT CÔNG THỨC

• Chọn từ “BIG 4”: $n = \frac{m}{M}$, $n = \frac{V}{22.4}$, $n = \frac{N}{N_A}$, $n = C \times V$
• Hoặc công thức suy ra

Bước 3: CHUẨN BỊ DỮ LIỆU

• Tính M nếu cần (từ công thức hóa học)
• Đổi đơn vị nếu cần (ml → L)

Bước 4: TÍNH TOÁN

• Thay số vào công thức
• Tính cẩn thận, chú ý dấu ngoặc

Bước 5: KIỂM TRA

• Đơn vị có đúng?
• Kết quả có hợp lý?

VIII. KẾT LUẬN

Bài viết đã trình bày đầy đủ và chi tiết về số mol:

Khái niệm cốt lõi:

• Định nghĩa số mol và ý nghĩa
• Số Avogadro: $6.022 \times 10^{23}$
• Định nghĩa khối lượng mol
• Cách tính khối lượng mol

4 công thức tính mol cơ bản:

• Từ khối lượng: $n = \frac{m}{M}$
• Từ thể tích khí (đktc): $n = \frac{V}{22.4}$
• Từ số hạt: $n = \frac{N}{N_A}$
• Từ nồng độ: $n = C \times V$

Các công thức suy ra:

• Tính m, V, N, C, M từ n
• Công thức liên hệ giữa các đại lượng

Bài tập thực hành:

• 6 dạng bài tập cơ bản
• 13 bài tập có lời giải chi tiết
• Từ cơ bản đến nâng cao

Mẹo và lưu ý:

• Tam giác công thức mol
• 5 sai lầm thường gặp
• Checklist kiểm tra
• Quy trình 5 bước giải bài

Công thức QUAN TRỌNG NHẤT

$$\boxed{n = \frac{m}{M} = \frac{V}{22.4} = \frac{N}{N_A} = C \times V}$$

Giải thích từng phần:

Các đại lượng:

• n: Số mol (mol)
• m: Khối lượng (g)
• M: Khối lượng mol (g/mol)
• V: Thể tích khí ở đktc (lít) HOẶC thể tích dung dịch (lít)
• N: Số hạt (nguyên tử, phân tử, ion)
• C: Nồng độ mol (M hay mol/L)

Lời khuyên học tập

📌 Học thuộc “BIG 4” – 4 công thức tính mol cơ bản. Đây là nền tảng của mọi bài tập.

📌 Nhớ số 22.4 – Thể tích mol khí ở đktc. Chỉ dùng khi đề bài nói “ở điều kiện tiêu chuẩn” hoặc “ở đktc”.

📌 Nhớ số Avogadro – $6.022 \times 10^{23}$. Viết đủ cả số mũ để tránh sai.

📌 Luyện tập tính M – Tính khối lượng mol từ công thức hóa học là kỹ năng CỰC KỲ quan trọng.

📌 Chú ý đơn vị – ml → lít (chia 1000). Sai đơn vị = sai cả bài.

📌 Làm nhiều bài tập – Mỗi ngày 5-10 bài để thành thạo. Không có con đường tắt!

📌 Vẽ sơ đồ – Với bài phức tạp, vẽ sơ đồ chuyển đổi: m → n → V → N → C

📌 Kiểm tra kỹ – Sau khi tính xong, hỏi: “Kết quả có hợp lý không?” Ví dụ: số mol không thể âm!

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