I. GIỚI THIỆU VỀ THỂ TÍCH TRONG HÓA HỌC

1. Thể tích trong hóa học là gì?

Định nghĩa: Thể tích là đại lượng vật lý biểu thị không gian mà một chất chiếm trong không gian ba chiều. Trong hóa học, thể tích là một đại lượng quan trọng để xác định lượng chất, tính toán nồng độ và các phản ứng hóa học.

Ký hiệu: V (viết tắt từ Volume – tiếng Anh)

Đơn vị phổ biến:

Đơn vị chính:

• Lít (L): Đơn vị thường dùng nhất trong hóa học
• Mililít (mL): Dùng cho thể tích nhỏ
• Decimet khối (dm³): 1 dm³ = 1 L
• Xentimet khối (cm³): 1 cm³ = 1 mL
• Met khối (m³): Dùng cho thể tích lớn

Quan hệ chuyển đổi:

• 1 L = 1 dm³ = 1000 mL = 1000 cm³
• 1 m³ = 1000 L = 1000 dm³
• 1 mL = 1 cm³

Ví dụ chuyển đổi:

• 2.5 L = 2500 mL
• 500 cm³ = 0.5 L
• 0.001 m³ = 1 L

2. Các loại thể tích trong hóa học

3. Mối liên hệ cơ bản giữa thể tích, khối lượng và khối lượng riêng

Công thức vàng:

$$\boxed{V = \frac{m}{D}}$$

Hoặc:

$$\boxed{m = V \times D}$$

$$\boxed{D = \frac{m}{V}}$$

Trong đó:

• V: Thể tích (mL, L, cm³, dm³)
• m: Khối lượng (g, kg)
• D: Khối lượng riêng (g/mL, g/cm³, kg/L)

Giải thích:

• Khối lượng riêng D cho biết 1 đơn vị thể tích nặng bao nhiêu
• Công thức này áp dụng cho cả chất rắn, lỏng, khí

Ví dụ:

• Nước có D = 1 g/mL → 1 mL nước nặng 1g
• Cồn có D = 0.8 g/mL → 1 mL cồn nặng 0.8g

II. CÔNG THỨC TÍNH THỂ TÍCH CHẤT KHÍ

1. Công thức cơ bản ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc)

📌 Điều kiện tiêu chuẩn (đktc):

• Nhiệt độ: 0°C (273 K)
• Áp suất: 1 atm = 101325 Pa = 760 mmHg

Công thức quan trọng nhất:

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

Trong đó:

• V: Thể tích khí (lít – L)
• n: Số mol khí (mol)
• 22.4: Thể tích của 1 mol khí bất kỳ ở đktc (L/mol)

Giải thích:

• 1 mol bất kỳ chất khí nào ở điều kiện tiêu chuẩn đều có thể tích 22.4 lít
• Đây là định luật Avogadro về thể tích mol khí

Công thức ngược: $$n = \frac{V}{22.4}$$

Ví dụ 1: Tính thể tích của 0.5 mol khí O₂ ở điều kiện tiêu chuẩn?

Lời giải:

Áp dụng công thức: $$V = n \times 22.4$$

Thay số: $$V = 0.5 \times 22.4 = 11.2 \text{ lít}$$

Kết luận: 0.5 mol O₂ ở đktc có thể tích 11.2 lít.

Ví dụ 2: Có 44.8 lít khí N₂ ở đktc. Tính số mol?

Lời giải:

$$n = \frac{V}{22.4} = \frac{44.8}{22.4} = 2 \text{ mol}$$

Kết luận: 44.8 lít N₂ ở đktc tương ứng với 2 mol.

2. Công thức ở điều kiện thường (đk thường)

📌 Điều kiện thường:

• Nhiệt độ: 25°C (298 K)
• Áp suất: 1 atm

Công thức:

$$\boxed{V = n \times 24}$$

Trong đó:

• V: Thể tích khí (lít)
• n: Số mol khí (mol)
• 24: Thể tích của 1 mol khí ở điều kiện thường (L/mol)

Lưu ý: Một số sách dùng 24.79 L/mol chính xác hơn, nhưng thường làm tròn thành 24 L/mol.

Ví dụ 3: Tính thể tích của 2 mol khí CO₂ ở điều kiện thường?

Lời giải:

$$V = n \times 24 = 2 \times 24 = 48 \text{ lít}$$

Kết luận: 2 mol CO₂ ở điều kiện thường có thể tích 48 lít.

3. Công thức tổng quát – Phương trình trạng thái khí lý tưởng

📌 Phương trình trạng thái khí lý tưởng:

$$\boxed{PV = nRT}$$

Suy ra công thức tính thể tích:

$$\boxed{V = \frac{nRT}{P}}$$

Trong đó:

• P: Áp suất (atm hoặc Pa)
• V: Thể tích (L hoặc m³)
• n: Số mol (mol)
• R: Hằng số khí = 0.082 atm.L/(mol.K) hoặc 8.314 J/(mol.K)
• T: Nhiệt độ tuyệt đối (Kelvin)

Chuyển đổi nhiệt độ: $$T(K) = t(°C) + 273$$

Lưu ý đơn vị:

• Nếu dùng R = 0.082: P (atm), V (L), T (K)
• Nếu dùng R = 8.314: P (Pa), V (m³), T (K)

Ví dụ 4: Tính thể tích của 1 mol khí ở nhiệt độ 27°C và áp suất 2 atm?

Lời giải:

Bước 1: Chuyển đổi nhiệt độ $$T = 27 + 273 = 300 \text{ K}$$

Bước 2: Áp dụng công thức $$V = \frac{nRT}{P} = \frac{1 \times 0.082 \times 300}{2}$$

Bước 3: Tính toán $$V = \frac{24.6}{2} = 12.3 \text{ lít}$$

Kết luận: 1 mol khí ở 27°C, 2 atm có thể tích 12.3 lít.

4. Công thức tính số mol từ khối lượng

Khi biết khối lượng chất khí:

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

Kết hợp với công thức thể tích:

$$\boxed{V = \frac{m}{M} \times 22.4 \text{ (đktc)}}$$

Trong đó:

• m: Khối lượng chất khí (g)
• M: Khối lượng mol (g/mol)

Ví dụ 5: Tính thể tích của 16g khí O₂ ở điều kiện tiêu chuẩn?

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

Hoặc tính trực tiếp: $$V = \frac{m}{M} \times 22.4 = \frac{16}{32} \times 22.4 = 11.2 \text{ lít}$$

Kết luận: 16g O₂ ở đktc có thể tích 11.2 lít.

5. Công thức chuyển đổi giữa các điều kiện

📌 Định luật Gay-Lussac (khi số mol không đổi):

$$\boxed{\frac{P_1V_1}{T_1} = \frac{P_2V_2}{T_2}}$$

Suy ra:

$$V_2 = \frac{P_1V_1T_2}{P_2T_1}$$

Áp dụng: Tính thể tích khí khi thay đổi nhiệt độ và/hoặc áp suất.

Ví dụ 6: Một lượng khí ở 0°C, 1 atm có thể tích 10 lít. Tính thể tích khí ở 100°C, 2 atm?

Lời giải:

Bước 1: Xác định dữ liệu

• $P_1 = 1$ atm, $V_1 = 10$ L, $T_1 = 0 + 273 = 273$ K
• $P_2 = 2$ atm, $V_2 = ?$, $T_2 = 100 + 273 = 373$ K

Bước 2: Áp dụng công thức $$V_2 = \frac{P_1V_1T_2}{P_2T_1} = \frac{1 \times 10 \times 373}{2 \times 273}$$

Bước 3: Tính toán $$V_2 = \frac{3730}{546} = 6.83 \text{ lít}$$

Kết luận: Thể tích khí giảm xuống còn 6.83 lít.

III. CÔNG THỨC TÍNH THỂ TÍCH DUNG DỊCH

1. Công thức cơ bản từ khối lượng riêng

📌 Công thức quan trọng nhất:

$$\boxed{V = \frac{m}{D}}$$

Hoặc các dạng biến đổi:

$$\boxed{m = V \times D}$$

$$\boxed{D = \frac{m}{V}}$$

Trong đó:

• V: Thể tích dung dịch (mL hoặc L)
• m: Khối lượng dung dịch (g hoặc kg)
• D: Khối lượng riêng (g/mL hoặc kg/L)

Lưu ý đơn vị:

• Nếu D có đơn vị g/mL → V có đơn vị mL, m có đơn vị g
• Nếu D có đơn vị g/cm³ → V có đơn vị cm³, m có đơn vị g
• Nếu D có đơn vị kg/L → V có đơn vị L, m có đơn vị kg
• Quan trọng: g/mL = g/cm³

Ví dụ 1: Một dung dịch có khối lượng 100g và khối lượng riêng D = 1.2 g/mL. Tính thể tích dung dịch?

Lời giải:

$$V = \frac{m}{D} = \frac{100}{1.2} = 83.33 \text{ mL}$$

Kết luận: Dung dịch có thể tích 83.33 mL.

Ví dụ 2: Tính khối lượng của 500 mL dung dịch H₂SO₄ có D = 1.84 g/mL?

Lời giải:

$$m = V \times D = 500 \times 1.84 = 920 \text{ g}$$

Kết luận: 500 mL dung dịch nặng 920g.

2. Tính thể tích từ nồng độ phần trăm

Khi biết C% và khối lượng chất tan:

$$\boxed{V = \frac{m_{ct} \times 100}{C\% \times D}}$$

Trong đó:

• $m_{ct}$: Khối lượng chất tan (g)
• C%: Nồng độ phần trăm (%)
• D: Khối lượng riêng dung dịch (g/mL)

Công thức ngược – Tính khối lượng chất tan: $$m_{ct} = \frac{C\% \times D \times V}{100}$$

Ví dụ 3: Cần bao nhiêu mL dung dịch H₂SO₄ 98%, D = 1.84 g/mL để có 49g H₂SO₄ nguyên chất?

Lời giải:

Áp dụng công thức: $$V = \frac{m_{ct} \times 100}{C\% \times D}$$

Thay số: $$V = \frac{49 \times 100}{98 \times 1.84} = \frac{4900}{180.32} = 27.17 \text{ mL}$$

Kết luận: Cần 27.17 mL dung dịch H₂SO₄ 98%.

3. Tính thể tích từ nồng độ mol/L

📌 Công thức liên hệ:

$$C_M = \frac{n}{V}$$

Suy ra:

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

Hoặc khi biết khối lượng:

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

Trong đó:

• $C_M$: Nồng độ mol/L (M hoặc mol/L)
• n: Số mol chất tan (mol)
• V: Thể tích dung dịch (L)
• m: Khối lượng chất tan (g)
• M: Khối lượng mol (g/mol)

Ví dụ 4: Cần bao nhiêu lít dung dịch NaCl 0.5M để có 0.1 mol NaCl?

Lời giải:

$$V = \frac{n}{C_M} = \frac{0.1}{0.5} = 0.2 \text{ L} = 200 \text{ mL}$$

Kết luận: Cần 200 mL dung dịch NaCl 0.5M.

Ví dụ 5: Cần bao nhiêu lít dung dịch NaOH 2M để có 20g NaOH?

Biết: M(NaOH) = 40 g/mol

Lời giải:

Bước 1: Tính số mol $$n = \frac{m}{M} = \frac{20}{40} = 0.5 \text{ mol}$$

Bước 2: Tính thể tích $$V = \frac{n}{C_M} = \frac{0.5}{2} = 0.25 \text{ L} = 250 \text{ mL}$$

Hoặc tính trực tiếp: $$V = \frac{m}{M \times C_M} = \frac{20}{40 \times 2} = 0.25 \text{ L}$$

Kết luận: Cần 250 mL dung dịch NaOH 2M.

4. Chuyển đổi giữa C% và C_M

📌 Công thức chuyển đổi:

$$\boxed{C_M = \frac{10 \times C\% \times D}{M}}$$

Trong đó:

• $C_M$: Nồng độ mol/L (M)
• C%: Nồng độ phần trăm (%)
• D: Khối lượng riêng (g/mL)
• M: Khối lượng mol chất tan (g/mol)

Ví dụ 6: Dung dịch HCl có nồng độ 36.5%, khối lượng riêng D = 1.19 g/mL. Tính nồng độ mol/L?

Biết: M(HCl) = 36.5 g/mol

Lời giải:

$$C_M = \frac{10 \times C% \times D}{M}$$ $$= \frac{10 \times 36.5 \times 1.19}{36.5}$$ $$= 10 \times 1.19 = 11.9 \text{ M}$$

Kết luận: Dung dịch có nồng độ 11.9M.

5. Pha loãng dung dịch

📌 Nguyên lý: Bảo toàn số mol chất tan

$$\boxed{C_{M1} \times V_1 = C_{M2} \times V_2}$$

Trong đó:

• $C_{M1}$, $V_1$: Nồng độ và thể tích dung dịch ban đầu (đậm đặc)
• $C_{M2}$, $V_2$: Nồng độ và thể tích dung dịch sau pha loãng

Suy ra: $$V_2 = \frac{C_{M1} \times V_1}{C_{M2}}$$

Ví dụ 7: Pha loãng 50 mL dung dịch HCl 2M thành dung dịch 0.5M. Cần thêm bao nhiêu mL nước?

Lời giải:

Bước 1: Tính thể tích dung dịch sau pha loãng $$V_2 = \frac{C_{M1} \times V_1}{C_{M2}} = \frac{2 \times 50}{0.5} = 200 \text{ mL}$$

Bước 2: Tính thể tích nước cần thêm $$V_{nước} = V_2 – V_1 = 200 – 50 = 150 \text{ mL}$$

Kết luận: Cần thêm 150 mL nước.

IV. CÔNG THỨC TÍNH THỂ TÍCH RƯỢU (CỒN)

1. Độ rượu là gì?

Định nghĩa: Độ rượu (hay độ cồn) là phần trăm thể tích của ethanol (cồn nguyên chất C₂H₅OH) trong hỗn hợp rượu-nước.

Ký hiệu:

• Độ (°)
• %V (phần trăm thể tích)

Ví dụ:

• Rượu 40° = Rượu 40% thể tích = Trong 100 mL hỗn hợp có 40 mL cồn nguyên chất
• Cồn 70° = Trong 100 mL có 70 mL ethanol và 30 mL nước
• Cồn 96° = Cồn gần như nguyên chất (96% ethanol, 4% nước)

Phân loại:

• Cồn 96°: Cồn y tế, sát trùng
• Cồn 70°: Sát khuẩn tốt nhất
• Rượu 40-45°: Rượu uống (vodka, whisky)
• Rượu 12-15°: Rượu vang

2. Công thức tính thể tích cồn nguyên chất

📌 Công thức cơ bản:

$$\boxed{V_{cồn} = \frac{độ \times V_{hỗn\ hợp}}{100}}$$

Hoặc:

$$\boxed{độ = \frac{V_{cồn}}{V_{hỗn\ hợp}} \times 100}$$

Trong đó:

• $V_{cồn}$: Thể tích cồn nguyên chất (ethanol)
• $V_{hỗn\ hợp}$: Thể tích tổng của rượu
• độ: Độ rượu (°) hoặc %V

Ví dụ 1: Một chai rượu 70° có thể tích 500 mL. Tính thể tích cồn nguyên chất trong chai?

Lời giải:

$$V_{cồn} = \frac{độ \times V_{hh}}{100} = \frac{70 \times 500}{100} = 350 \text{ mL}$$

Kết luận: Trong chai có 350 mL cồn nguyên chất và 150 mL nước.

Ví dụ 2: Pha 200 mL cồn 96° thành cồn 70°. Cần thêm bao nhiêu mL nước?

Lời giải:

Bước 1: Tính thể tích cồn nguyên chất (không đổi) $$V_{cồn} = \frac{96 \times 200}{100} = 192 \text{ mL}$$

Bước 2: Tính thể tích hỗn hợp mới $$V_{hh\ mới} = \frac{V_{cồn} \times 100}{độ_{mới}} = \frac{192 \times 100}{70} = 274.3 \text{ mL}$$

Bước 3: Tính thể tích nước cần thêm $$V_{nước} = 274.3 – 200 = 74.3 \text{ mL}$$

Kết luận: Cần thêm 74.3 mL nước.

3. Công thức pha trộn hai loại rượu

📌 Công thức trộn rượu:

$$\boxed{độ_{mới} = \frac{độ_1 \times V_1 + độ_2 \times V_2}{V_1 + V_2}}$$

Trong đó:

• $độ_1$, $V_1$: Độ và thể tích rượu loại 1
• $độ_2$, $V_2$: Độ và thể tích rượu loại 2
• $độ_{mới}$: Độ rượu sau khi trộn

Ví dụ 3: Trộn 100 mL rượu 90° với 200 mL rượu 45°. Tính độ rượu mới?

Lời giải:

$$độ_{mới} = \frac{độ_1 \times V_1 + độ_2 \times V_2}{V_1 + V_2}$$

Thay số: $$độ_{mới} = \frac{90 \times 100 + 45 \times 200}{100 + 200}$$ $$= \frac{9000 + 9000}{300} = \frac{18000}{300} = 60°$$

Kết luận: Rượu mới có độ 60°.

4. Lưu ý quan trọng về thể tích

⚠️ Hiện tượng co thể tích khi pha rượu:

Khi trộn cồn với nước, thể tích thực tế thu được NHỎ HƠN tổng thể tích ban đầu.

Nguyên nhân:

• Phân tử nước (H₂O) và phân tử ethanol (C₂H₅OH) tạo liên kết hydro
• Các phân tử “len vào” khoảng trống của nhau
• Làm cho thể tích co lại

Ví dụ thực tế:

• 50 mL cồn + 50 mL nước ≠ 100 mL
• Thường chỉ được khoảng 96-98 mL

Trong bài tập: Thường bỏ qua hiện tượng này, giả định thể tích cộng đúng bằng, trừ khi đề bài yêu cầu tính chính xác.

V. CÔNG THỨC TÍNH THỂ TÍCH KHÔNG KHÍ

1. Thành phần không khí

Thành phần không khí theo thể tích:

Trong tính toán: Thường đơn giản hóa thành:

• N₂: 80%
• O₂: 20%

Ý nghĩa:

• Trong 100 lít không khí có 20 lít O₂
• Hay O₂ chiếm 1/5 thể tích không khí

2. Công thức tính thể tích không khí từ O₂

📌 Công thức quan trọng:

$$\boxed{V_{không\ khí} = \frac{V_{O_2} \times 100}{20} = 5 \times V_{O_2}}$$

Hoặc ngược lại:

$$\boxed{V_{O_2} = \frac{V_{không\ khí}}{5} = 0.2 \times V_{không\ khí}}$$

Giải thích: Vì O₂ chiếm 20% = 1/5 không khí, nên không khí gấp 5 lần O₂.

Ví dụ 1: Đốt cháy một chất cần 10 lít khí O₂. Tính thể tích không khí cần dùng (ở cùng điều kiện)?

Lời giải:

$$V_{kk} = 5 \times V_{O_2} = 5 \times 10 = 50 \text{ lít}$$

Kết luận: Cần 50 lít không khí.

Ví dụ 2: Có 100 lít không khí. Tính thể tích O₂ có trong đó?

Lời giải:

$$V_{O_2} = \frac{V_{kk}}{5} = \frac{100}{5} = 20 \text{ lít}$$

Hoặc: $V_{O_2} = 0.2 \times 100 = 20$ lít

Kết luận: Có 20 lít O₂.

3. Bài toán đốt cháy trong không khí

Quy trình giải:

Bước 1: Viết phương trình hóa học

Bước 2: Tính số mol và thể tích O₂ cần dùng

Bước 3: Tính thể tích không khí: $V_{kk} = 5 \times V_{O_2}$

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 0.1 mol khí metan (CH₄) trong không khí. Tính thể tích không khí cần dùng ở điều kiện tiêu chuẩn?

Lời giải:

Bước 1: Viết phương trình $$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$$

Bước 2: Tính số mol O₂ Theo phương trình: 1 mol CH₄ cần 2 mol O₂

$$n_{O_2} = 0.1 \times 2 = 0.2 \text{ mol}$$

Bước 3: Tính thể tích O₂ $$V_{O_2} = 0.2 \times 22.4 = 4.48 \text{ lít}$$

Bước 4: Tính thể tích không khí $$V_{kk} = 5 \times V_{O_2} = 5 \times 4.48 = 22.4 \text{ lít}$$

Kết luận: Cần 22.4 lít không khí ở đktc.

4. Thể tích không khí dư

Khi bài toán cho không khí dư a%:

$$\boxed{V_{kk\ cần} = V_{kk\ lý\ thuyết} \times \frac{100 + a}{100}}$$

Hoặc:

$$V_{kk\ cần} = V_{kk\ lý\ thuyết} \times (1 + \frac{a}{100})$$

Ví dụ 4: Đốt cháy cần 50 lít không khí theo lý thuyết. Nếu dùng dư 20%, tính thể tích không khí thực tế?

Lời giải:

$$V_{kk\ thực tế} = V_{kk\ lý thuyết} \times \frac{100 + 20}{100}$$ $$= 50 \times \frac{120}{100} = 50 \times 1.2 = 60 \text{ lít}$$

Kết luận: Cần dùng 60 lít không khí.

VI. BẢNG CÔNG THỨC TỔNG HỢP

A. Công thức thể tích khí

B. Công thức thể tích dung dịch

C. Công thức thể tích rượu

D. Công thức thể tích không khí

VII. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP

Dạng 1: Tính thể tích khí ở đktc

Đề bài: Tính thể tích của 6.4g khí O₂ ở điều kiện tiêu chuẩn?

Biết: M(O₂) = 32 g/mol

Lời giải:

Bước 1: Tính số mol $$n = \frac{m}{M} = \frac{6.4}{32} = 0.2 \text{ mol}$$

Bước 2: Tính thể tích $$V = n \times 22.4 = 0.2 \times 22.4 = 4.48 \text{ lít}$$

Kết luận: 6.4g O₂ ở đktc có thể tích 4.48 lít.

Dạng 2: Tính thể tích dung dịch từ khối lượng riêng

Đề bài: Một dung dịch H₂SO₄ có khối lượng 200g, khối lượng riêng D = 1.25 g/mL. Tính thể tích dung dịch?

Lời giải:

$$V = \frac{m}{D} = \frac{200}{1.25} = 160 \text{ mL}$$

Kết luận: Dung dịch có thể tích 160 mL.

Dạng 3: Pha loãng dung dịch

Đề bài: Pha loãng 100 mL dung dịch NaOH 2M thành dung dịch 0.5M. Cần thêm bao nhiêu mL nước?

Lời giải:

Bước 1: Tính thể tích dung dịch sau pha loãng $$V_2 = \frac{C_{M1} \times V_1}{C_{M2}} = \frac{2 \times 100}{0.5} = 400 \text{ mL}$$

Bước 2: Tính thể tích nước cần thêm $$V_{nước} = V_2 – V_1 = 400 – 100 = 300 \text{ mL}$$

Kết luận: Cần thêm 300 mL nước.

Dạng 4: Tính thể tích rượu

Đề bài: Pha 250 mL cồn 90° thành cồn 70°. Cần thêm bao nhiêu mL nước?

Lời giải:

Bước 1: Tính thể tích cồn nguyên chất $$V_{cồn} = \frac{90 \times 250}{100} = 225 \text{ mL}$$

Bước 2: Tính thể tích hỗn hợp mới $$V_{mới} = \frac{225 \times 100}{70} = 321.4 \text{ mL}$$

Bước 3: Tính nước cần thêm $$V_{nước} = 321.4 – 250 = 71.4 \text{ mL}$$

Kết luận: Cần thêm 71.4 mL nước.

Dạng 5: Tính thể tích không khí cho phản ứng đốt cháy

Đề bài: Đốt cháy hoàn toàn 0.25 mol khí etan (C₂H₆) trong không khí. Tính thể tích không khí cần dùng ở điều kiện tiêu chuẩn?

Lời giải:

Bước 1: Viết phương trình hóa học $$C_2H_6 + \frac{7}{2}O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O$$

Hoặc viết: $2C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$

Bước 2: Tính số mol O₂ Theo phương trình: 1 mol C₂H₆ cần 3.5 mol O₂

$$n_{O_2} = 0.25 \times 3.5 = 0.875 \text{ mol}$$

Bước 3: Tính thể tích O₂ $$V_{O_2} = 0.875 \times 22.4 = 19.6 \text{ lít}$$

Bước 4: Tính thể tích không khí $$V_{kk} = 5 \times V_{O_2} = 5 \times 19.6 = 98 \text{ lít}$$

Kết luận: Cần 98 lít không khí ở đktc.

VIII. MẸO VÀ LƯU Ý

1. Mẹo nhớ công thức

Công thức thể tích khí:

“22.4 ở 0°C, 24 ở 25°C”

• Đktc (0°C): $V = n \times 22.4$
• Đk thường (25°C): $V = n \times 24$

Công thức dung dịch:

“Thể tích bằng Khối lượng chia Khối lượng riêng”

$$V = \frac{m}{D}$$

Công thức không khí:

“Không khí gấp 5 lần oxy”

$$V_{kk} = 5 \times V_{O_2}$$

Vì O₂ chiếm 20% = 1/5 không khí

2. Các sai lầm thường gặp

❌ SAI LẦM 1: Nhầm 22.4 và 24

Phân biệt:

• 22.4 L/mol ở 0°C (đktc)
• 24 L/mol ở 25°C (đk thường)

❌ SAI LẦM 2: Quên đổi đơn vị

Lưu ý:

• mL ↔ L: chia/nhân 1000
• cm³ ↔ dm³: chia/nhân 1000
• 1 mL = 1 cm³
• 1 L = 1 dm³ = 1000 mL

Ví dụ:

• 500 mL = 0.5 L
• 2.5 L = 2500 mL

❌ SAI LẦM 3: Nhầm D (khối lượng riêng) với d (tỉ khối)

Phân biệt:

• D (density): Khối lượng riêng (g/mL, g/cm³)
• d: Tỉ khối (không có đơn vị, là tỉ số)

❌ SAI LẦM 4: Cộng thẳng thể tích khi pha rượu

Lưu ý: Khi trộn cồn + nước, thể tích thực tế < tổng thể tích do hiện tượng co thể tích.

Trong bài tập: Thường bỏ qua trừ khi đề yêu cầu.

❌ SAI LẦM 5: Quên đổi °C sang Kelvin

Khi dùng công thức $PV = nRT$: $$T(K) = t(°C) + 273$$

3. Kiểm tra kết quả

Thể tích phải > 0

Độ rượu từ 0-100° (không thể vượt quá 100°)

Đơn vị phải phù hợp: mL, L, cm³, dm³

Kiểm tra logic:

• 1 mol khí ở đktc ≈ 22.4 L (lớn hơn thể tích một chai nước 1.5L)
• Dung dịch thường có D gần 1 g/mL (như nước)

IX. KẾT LUẬN

Bài viết đã trình bày đầy đủ 4 loại công thức tính thể tích trong hóa học:

1. Thể tích khí:

• Đktc: $V = n \times 22.4$
• Đk thường: $V = n \times 24$
• Tổng quát: $V = \frac{nRT}{P}$

2. Thể tích dung dịch:

• Từ D: $V = \frac{m}{D}$
• Từ C%: $V = \frac{m_{ct} \times 100}{C\% \times D}$
• Từ $C_M$: $V = \frac{n}{C_M}$

3. Thể tích rượu:

• $V_{cồn} = \frac{độ \times V_{hh}}{100}$
• Trộn: $độ = \frac{độ_1V_1 + độ_2V_2}{V_1+V_2}$

4. Thể tích không khí:

• $V_{kk} = 5 \times V_{O_2}$

Lời khuyên học tập

📌 Nhớ công thức khí: 22.4 (đktc), 24 (đk thường)

📌 Luôn chú ý đơn vị: mL, L, cm³ – đổi đúng trước khi tính

📌 Không khí: Nhớ công thức $V_{kk} = 5V_{O_2}$

📌 Kiểm tra đơn vị D: g/mL hay g/cm³ (chúng bằng nhau)

📌 Luyện tập: Làm đủ 5 dạng bài tập để thành thạo

📌 Kiểm tra kết quả: Thể tích phải > 0, đơn vị hợp lý

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