Hướng dẫn tổng quan cách tính số mol cho việc học tập và giải bài tập môn Hóa học
Kiến thức về số mol cũng như cách tính số mol là một trong những thông tin quan trọng nhất mà một người đang học tập hay tìm hiểu về bộ môn Hóa học cần phải nắm vững. Nếu bạn đang thắc mắc về công thức số mol cũng như một số bài tập vận dụng về số mol, hãy đọc ngay bài viết này nhé!
Đối với môn Hóa học thì số mol là một đơn vị đo lường cực kỳ quan trọng. Nhờ vào số mol mà người học, người nghiên cứu mới có thể hiểu rõ hơn về những phản ứng hóa học giữa những nguyên tố, hợp chất quen thuộc trong đời sống hằng ngày. Từ đó, họ có thể nghiên cứu và áp dụng đúng các công thức cần thiết để tạo ra sản phẩm hóa học mục tiêu.
Một trong những mấu chốt quan trọng trong việc sử dụng số mol trong phương trình hóa học và áp dụng thành công vào thực tiễn là biết được cách tính ra số mol cần thiết. Bài viết ngày hôm nay sẽ giúp bạn hiểu được cách tính số mol, cũng như cung cấp một số bài tập vận dụng để giúp bạn hình dung rõ hơn nữa về cách tính này.
Các định nghĩa về mol
- Mol
Đây là một đơn vị đo lường quan trọng trong bộ môn Hóa học, dùng để diễn tả lượng chất có chứa 6.1023 nguyên tử hoặc phân tử của chất đó. Con số 6.1023 này được gọi là hằng số Avogadro, k hiệu là N.
Vd: 1 mol Fe (Sắt) sẽ bằng 6.1023 nguyên tử Fe.
Tùy theo việc chọn hạt đơn vị mà mol được chia thành hai loại:
- Mol nguyên tử của một nguyên tố là lượng nguyên tố đó có chứa NA nguyên tử của nguyên tố đó. Ví dụ mol nguyên tử kali (K) có 6,022×1023 nguyên tử K.
- Mol phân tử của một chất là lượng chất của nA phân tử chất đó. Ví dụ 1 mol phân tử clo là lượng khí clo (Cl2) có 6,022×1023 phân tử khí clo.
Mol được sử dụng rộng rãi trong hóa học như một cách thuận tiện để thể hiện lượng chất phản ứng và sản phẩm của các phản ứng hóa học. Ví dụ, phương trình hóa học
- 2H2 + O2 → 2H2O
có thể được hiểu là 2 mol hydro (H2) và 1 mol oxy (O2) phản ứng tạo thành 2 mol nước (H2O).
Mol cũng có thể được sử dụng để thể hiện số lượng nguyên tử, ion hoặc các thực thể khác trong một mẫu nhất định của một chất, hay kể cả nồng độ của một dung dịch hóa học nào đó.
- Khối lượng mol
Khối lượng mol (ký hiệu là M) của một chất là khối lượng của một mol chất tính ra gam của N nguyên tử hoặc phân tử chất đó, có giá trị bằng và có cùng số trị với nguyên tử khối hay phân tử khối của chất đó.
Với hai loại mol kể trên, ta cũng có hai kiểu khối lượng mol khác nhau:
- Khối lượng mol nguyên tử của một nguyên tố là khối lượng của 1 mol (6,022×1023) nguyên tử của nguyên tố đó. Ví dụ khối lượng mol nguyên tử của hydro (H) là xấp xỉ 1 g.
- Khối lượng mol phân tử của một chất là khối lượng của 1 mol phân tử của chất đó. Ví dụ khối lượng mol phân tử của khí hydro (H2) là 2 g.
- Thể tích mol của chất khí
Thể tích mol của chất khí là thể tích chiếm bởi N phân tử chất đó. Thể tích mol không đổi khi các điều kiện nhiệt độ và áp suất không đổi. Do đó ở 0 độ C và 1 bar (atm) (điều kiện tiêu chuẩn) thì 1 mol khí nào cũng có thể tích là 22,4 lít.
Hướng dẫn cách tính số mol và mục đích của việc tính số mol
Công thức tính số mol (n) được biểu diễn như sau:
- n (mol) = m (khối lượng chất) / M (khối lượng mol)
Trong đó:
- n là số mol của chất hóa học.
- Khối lượng chất là khối lượng của chất cần tính số mol (đơn vị: gram).
- Khối lượng mol là khối lượng của một mol chất hóa học đó (đơn vị: g/mol).
Khi áp dụng công thức tính số mol, bạn sẽ có thể tính được số mol của một chất hóa học dựa trên khối lượng của nó và khối lượng mol của chất đó. Vì thế, biết được cách tính số mol là một điều rất hữu ích trong việc tính toán các phản ứng hóa học và xác định lượng chất cần sử dụng hoặc sản phẩm được tạo ra trong các phản ứng.
Một số bài tập ví dụ về tính số mol
Dưới đây sẽ là một loạt bài tập tính số mol từ cơ bản đến nâng cao mà FPT Shop đã tổng hợp được, bám sát chương trình môn Hóa học của Việt Nam và kèm theo lời giải chi tiết cho từng bài. Các bài tập này sẽ minh họa rõ ràng cách sử dụng kiến thức về cách tính số mol từ khối lượng, thể tích và số hạt.
- Bài tập 1: Tính số mol từ khối lượng
Đề bài: Tính số mol của 32g khí oxi (O₂). Biết khối lượng mol của O₂ là 32g/mol.
Lời giải:
Công thức tính số mol: n = m / M, trong đó:
- n là số mol.
- m là khối lượng chất (g).
- M là khối lượng mol (g/mol).
Áp dụng công thức:
n = 32 / 32 = 1 mol
Đáp án: Số mol của O₂ là 1 mol.
- Bài tập 2: Tính số mol từ thể tích khí (điều kiện tiêu chuẩn)
Đề bài: Tính số mol của 44,8 lít khí CO₂ ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C, 1 atm). Biết 1 mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn có thể tích là 22,4 lít.
Lời giải:
Công thức tính số mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn: n = V / 22,4, trong đó:
- n là số mol.
- V là thể tích khí (lít).
Áp dụng công thức:
n = 44,8 / 22,4 = 2 mol
Đáp án: Số mol của CO₂ là 2 mol.
- Bài tập 3: Tính số mol từ số hạt
Đề bài: Tính số mol của một lượng nguyên tử Cacbon (C) có số hạt là 6,02×1023 hạt. Biết số Avogadro là 6,02×1023.
Lời giải:
Công thức tính số mol: n = N / NA, trong đó:
- n là số mol.
- N là số hạt.
- NA là số Avogadro (6,02×1023 hạt/mol).
Áp dụng công thức:
n = 6,02×1023 = 1 mol
Đáp án: Số mol của nguyên tử Cacbon là 1 mol.
- Bài tập 4: Tính số mol trong phản ứng hóa học
Đề bài: Cho 9g nước (H₂O) tham gia phản ứng điện phân hoàn toàn để tạo ra khí hidro (H₂) và khí oxi (O₂). Tính số mol khí hidro sinh ra. Biết khối lượng mol của H₂O là 18g/mol.
Lời giải:
Tính số mol của nước: n(H2O) = 9 / 18 = 0,5 mol
Theo phương trình phản ứng: 2H2O → 2H2 + O2
Từ phương trình trên, ta thấy 2 mol H₂O tạo ra 2 mol H₂. Vậy 0,5 mol H₂O sẽ tạo ra:
n(H2) = 0,5mol
Đáp án: Số mol khí hidro sinh ra là 0,5 mol.
- Bài tập 5: Bài toán nâng cao về tính số mol hỗn hợp khí
Đề bài: Một hỗn hợp gồm 4,4g CO₂ và 1,6g CH₄. Tính tổng số mol của hỗn hợp khí này. Biết khối lượng mol của CO₂ là 44g/mol và của CH₄ là 16g/mol.
Lời giải:
Tính số mol của CO₂: n(CO2) = 4,4 / 44 = 0,1mol
Tính số mol của CH₄: n(CH4) = 1,6 / 16 = 0,1mol
Tính tổng số mol của hỗn hợp: ntổng=n(CO2) + n(CH4)= 0,1 + 0,1 = 0,2 mol
Đáp án: Tổng số mol của hỗn hợp khí là 0,2 mol.
- Bài tập 6: Bài toán phức tạp hơn về phản ứng tạo khí
Đề bài: Cho 8g kim loại Canxi (Ca) tác dụng với nước. Tính số mol khí hidro sinh ra. Biết phương trình phản ứng là:
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
và khối lượng mol của Ca là 40g/mol.
Lời giải:
Tính số mol của Canxi: n(Ca)= 8 / 40= 0,2 mol
Theo phương trình phản ứng, 1 mol Ca tạo ra 1 mol H₂. Vậy 0,2 mol Ca sẽ tạo ra:
n(H2) = 0,2 mol
Đáp án: Số mol khí hidro sinh ra là 0,2 mol.
Tạm kết
Trên đây là nội dung về cách tính số mol mà FPT Shop muốn gửi đến bạn. Mong rằng bạn sẽ sử dụng thành công kiến thức này trong quá trình học tập và nghiên cứu Hóa học của bạn!
Đối với các bạn học sinh - sinh viên trong thời đại hiện nay thì một chiếc điện thoại thông minh mạnh mẽ trong tầm giá phải chăng là một thiết bị vô cùng thiết yếu. Chúng có thể hỗ trợ hết mình trong việc tra cứu thông tin học tập một cách thuận tiện và cũng đồng thời đem lại những phút giây giải trí thú vị sau những buổi học tập căng thẳng. Hãy đến ngay với FPT Shop để sắm sửa một chiếc điện thoại như thế nhé!
Xem thêm: