Lớp 8 KHTN 8 - Chân trời sáng tạo

Mol và tỉ khối của chất khí

I. Mol

Để đại diện cho một lượng lớn các nguyên tử hay phân tử, các nhà khoa học đã đưa ra khái niệm mol.

Mol là lượng chất có chứa 6,022 × 1023 nguyên tử hay phân tử của chất đó. Số 6,022 × 1023 gọi là số Avogadro và được kí hiệu là N. 

 
1 nguyên tử Fe và 6,022×1023 nguyên tử Fe   1 phân tử NaCl và 6,022×1023 phân tử NaCl
Hình 1

II. Khối lượng mol

1. Tìm hiểu khái niệm khối lượng mol

Khối lượng mol (kí hiệu là M) của một chất là khối lượng tính bằng gam của 1 mol chất đó. Đơn vị khối lượng mol là gam/mol (hay gam.mol-1).

Ví dụ:

Khối lượng mol nguyên tử Cu là 64 gam/mol.

Khối lượng mol phân tử nước là 18 gam/mol.

Bảng: Khối lượng mol của một số chất

Khối lượng nguyên tử là 12 amu

Khối lượng nguyên tử là 64 amu

Công thức hóa học: H2O

Khối lượng phân tử là 18 amu
 Đây là 12 gam carbon, chứa 1 mol hay 6,022\times1023 nguyên tử carbon  Đây là 64 gam copper chứa 1 mol hay 6,022\times1023 nguyên tử copper  Cốc chứa 18 gam nước hoặc 1 mol hay 6,022\times1023 phân tử nước

Khối lượng mol nguyên tử hay khối lượng mol phân tử của một chất có cùng trị số với khối lượng nguyên tử hay khối lượng phân tử chất đó.

2. Chuyển đổi giữa số mol và khối lượng

Gọi n là số mol chất (mol), M là khối lượng mol của chất (gam/mol) và m là khối lượng chất (gam), ta có công thức chuyển đổi sau: 

\mathrm n\;=\frac{\mathrm m}{\mathrm M}\;\;\;\;\Leftarrow\;\;\;\;\mathrm m=\mathrm n\times\mathrm M\;\;\;\;\Rightarrow\;\;\;\mathrm M=\frac{\mathrm m}{\mathrm n}

Ví dụ 1: Tính khối lượng của 0,25 mol nguyên tử potassium. Biết rằng 1 mol nguyên tử potassium có khối lượng 39 gam. 

Khối lượng 025 mol nguyên tử potassium: mK = 0,25×39 = 9,75 (g)

Ví dụ 2: Có bao nhiêu mol phân tử nitrogen có trong 56 gam N2? Biết rằng 1 mol phân tử nitrogen phân tử nitrogen có khối lượng là 28 gam.

Số mol phân tử nitrogen có trong 56 gam N2: {\mathrm n}_{{\mathrm N}_2}=\frac{56}{28}=\;2(\mathrm{mol})

III. Thể tích mol chất khí

1. Tìm hiểu khái niệm thể tích mol

Một mol bất kì khí nào, trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất đều chiếm những thể tích bằng nhau, người ta gọi đó là thể tích mol chất khí. 

Ví dụ 1: Bơm vào 4 quả bóng bay 4 loại khí khác nhau và đều chứa cùng 1 mol chất khí ở nhiệt độ 25oC và áp suất 1 bar (0,987 atm).

Hình 2: Minh họa thể tích mol các chất khí

Định luật Avogadro: Trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, các khí có cùng thể tích sẽ chứa cùng số mol.

Ở điều kiện chuẩn (đkc) áp suất 1 bar, nhiệt độ 25oC thì 1 mol bất kì khí nào cũng đều chiếm thể tích 24,79 lít.

Ví dụ 2: Thể tích 1 mol khí H2 cũng như 1 mol khí O2 ở điều kiện chuẩn đều là 24,79 lít.

2. Chuyển đổi giữa số mol và thể tích

Gọi n là số mol chất khí (mol), V là thể tích của chất khí ở đkc (lít), ta có công thức chuyển đổi sau:

\mathrm V=\mathrm n\times24,79\;\;\;\;\;\;\Rightarrow\;\;\;\;\;\;\mathrm n=\frac{\mathrm V}{24,79}

Ví dụ 1: Hãy cho biết thể tích của 0,75 mol CO2 (đkc).

Thể tích của 0,75 mol CO2 ở đkc:

VCO2 = 0,75 ×24,79 = 18,5925 (l)

Ví dụ 2: Tính số mol Cl2 có trong 3,72 lít Cl2 ở đkc.

 {\mathrm n}_{{\mathrm{Cl}}_2}\;=\;\frac{3,72}{24,79}\approx\;0,5\;(\mathrm{mol})

IV. Tỉ khối của chất khí

Tìm hiểu khái niệm tỉ khối chất khí

Ví dụ: Có hai chất khí A và B chứa sẵn trong 2 bình thủy tinh có cùng thể tích.

             

Để biết khí A nặng hay nhẹ hơn khí B bao nhiêu lần, ta so sánh khối lượng của hai thể tích khí bằng nhau ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, khi đó, theo định luật Avogadro:

{\mathrm d}_{\mathrm A/\mathrm B}=\frac{{\mathrm m}_{\mathrm A}}{{\mathrm m}_{\mathrm B}}=\frac{{\mathrm M}_{\mathrm A}\times{\mathrm n}_{\mathrm A}}{{\mathrm M}_{\mathrm B}\times{\mathrm n}_{\mathrm B}}=\frac{{\mathrm M}_{\mathrm A}}{{\mathrm M}_{\mathrm B}}

Trong đó:

dA/B là tỉ khối của khí A đối với khí B;

mA và mB là khối lượng của khí A và khí B đo cùng thể tích;

nA và nB là số mol của khí A và khí B;

MA và MB là khối lượng mol của khí A và khí B (gam/mol).

Tỉ khối của chất khí A đối với khí B là tỉ số giữa khối lượng mol của khí A và khối lượng mol của khí B.

\mathrm d_{\mathrm A/\mathrm B }=\frac{\mathrm M_{\mathrm A} }{\mathrm M_{\mathrm B} }

Ví dụ:  Xác định khối lượng mol của khí A biết tỉ khối của khí A so với khí B là 1,8 và khối lượng mol của khí B là 30. 

 Tỉ khối của khí A so với khí B là: \mathrm d_{\mathrm A/\mathrm B }=\frac{\mathrm M_{\mathrm A} }{\mathrm M_{\mathrm B} } = 1,8

\Rightarrow MA = 1,8×MB = 1,8×30 = 54 (g/mol).

Vậy khối lượng mol của khí A là 54 g/mol.

Câu trắc nghiệm mã số: 35832,35814,36068
  • 19 lượt xem

Nội dung cùng chủ đề

Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

KHTN 8 - CTST