Trong tính toán hóa học, chúng ta sẽ phải thường xuyên chuyển đổi giữa khối lượng thể tích và lượng chất khí thành số mol chất hoặc ngược lại. Bài viết tổng hợp dưới đây của Monkey sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về nội dung này cũng như vận dụng công thức để giải các dạng bài tập liên quan. Bài học chuyển đổi giữa khối lượng thể tích và lượng chất thuộc chương 3: Mol và tính toán hóa học [Sách giáo khoa Hóa học 8, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam]. Bài học cung cấp những kiến thức cơ bản, công thức hóa học để: Chuyển đổi giữa lượng chất và khối lượng chất. Chuyển đổi giữa lượng chất và thể tích chất khí.Chuyển đổi giữa khối lượng thể tích và lượng chất là gì?
Công thức chuyển đổi giữa lượng chất và khối lượng chất
Trước khi đi đến kết luận về công thức chuyển đổi giữa lượng chất và khối lượng chất ta cùng phân tích một ví dụ đơn giản sau:
Tính 0.5 mol CO2 có khối lượng là bao nhiêu gam biết khối lượng mol của CO2 là 44g/mol.
Ta có: khối lượng của 0.5 mol CO2 [mCO2] là:
mCO2 = 44 x 0.5 = 22 [g].
Nếu đặt n là số mol chất; M là khối lượng mol của chất và m là khối lượng chất ta có công thức chuyển đổi như sau:
M = n x M [g] => n = m/M [mol]; M = m/n [g/mol]
Kết luận công thức chuyển đổi giữa lượng chất [n] và khối lượng chất [m]:
n= m/M [mol]
Công thức chuyển đổi giữa lượng chất và thể tích chất khí như thế nào?
Ngoài công thức chuyển đổi giữa lượng chất và khối lượng chất, bài học này còn giúp bạn biết và áp dụng được công thức chuyển đổi giữa lượng chất và thể tích ở điều kiện tiêu chuẩn.
Công thức này được phát biểu như sau: Nếu đặt n là số mol chất khí, V là thể tích chất khí [trong điều kiện tiêu chuẩn], ta có công thức chuyển đổi:
V = 22,4 x n => n = V/22.4 [mol]
Phương pháp giải một số bài tập về sự chuyển đổi giữa khối lượng thể tích và lượng chất
Từ các công thức chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và chất khí ta có thể áp dụng để tính toán số mol chất/ chất khí với các dạng bài tập:
Dạng bài tập số 1: Chuyển đổi số mol [n] và khối lượng [m]
Để làm tốt dạng bài tập này, chúng ta cần nhớ công thức
n = m : M
Trong đó: n [số mol]; m [Khối lượng]; M [Khối lượng mol]
Áp dụng: 1/ Tính khối lượng của 14g Fe và 30 g Mg
2/ Tính tổng số mol có trong hỗn hợp khí: 0.22 gam CO2; 0.02 gam H2; 0.28 gam N2
Gợi ý đáp án:
1/ Dựa vào công thức n = m : M ta có: n Fe = 14 : 56 = 0.25 mol; n Mg = 30 : 24 = 1.25 mol
2/ n CO2 = m : M = 0.22 : 44 = 0.005 mol; n H2 = 0.02 : 2 = 0.01 mol; n N2 = 0.28 : 28 = 0.01 mol
Dạng bài tập số 2: Bài toán về sự chuyển đối giữa số mol [n] và thể tích [V]
Để làm được tốt các dạng bài tập này chúng ta cần chú ý đến công thức xét khí ở điều kiện tiêu chuẩn: n = V/ 22.4 [mol].
Trong đó: n là số mol; V là thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn [đktc].
Áp dụng: Thể tích của hỗn hợp khí gồm 0.25 mol cacbon dioxit CO2 và 0.1 mol khí oxi [O2] ở điều kiện tiêu chuẩn là bao nhiêu?
Gợi ý đáp án: Dựa vào công thức tính n = V/ 22.4 => V = n x 22.4 = [0.25 + 0.1] x 22.4 = 7.84 lít.
Xem thêm: Mol là gì? Khối lượng Mol là gì? Tìm hiểu chi tiết A-Z
Bài tập áp dụng chuyển đổi giữa khối lượng thể tích và lượng chất
Trên đây là những thông tin cơ bản và phương pháp giải 2 dạng bài tập phổ biến về chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và lượng chất. Những câu hỏi ôn tập kiến thức lý thuyết và bài tập thực hành dưới đây được Monkey tổng hợp thêm từ Sách giáo khoa Hóa học 8 sẽ giúp bạn nắm vững bài hơn.
Bài tập 1: Ôn tập kiến thức lý thuyết
Kết luận nào đúng?
Nếu hai chất khí khác nhau mà có thể tích bằng nhau [đo cùng nhiệt độ và áp suất] thì:
A. Chúng có cùng số mol chất.
B. Chúng có cùng khối lượng.
C. Chúng có cùng số phân tử.
D. Không có kết luận được điều gì cả.
Gợi ý đáp án:
Đáp án đúng là A và C.
Giải thích: Theo công thức chuyển đổi giữa lượng chất và thể tích của chất khí ta có V = n. 22,4 => 2 chất khí có cùng V sẽ có cùng số mol chất. Như vậy, A là đáp án đúng.
Bên cạnh đó, 1 mol chứa 6.1023 nguyên tử hoặc phân tử nên cùng số mol sẽ có số phân tử như nhau. Vậy C cũng là đáp án đúng.
Bài 2: Áp dụng công thức chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và chất khí để tính
a/ Số mol của 28g Fe; 64g Cu và 5.4g Al.
b/ Thể tích khí [đktc] của 0.175 mol CO2; 1.25 mol H2; 3 mol N2.
c/ Số mol và thể tích của hỗn hợp khí [dktc] gồm có 0.44g CO2 0.04g H2 và 0.56g N2.
Gợi ý đáp án:
a/ Dựa vào công thức tính n = m/ M ta có:
n Fe = 28/56 = 0.5 mol; n Cu = 64/64 = 1 mol; n Al = 5.4/ 27 = 0.2 mol
b/ Dựa vào công thức V = n x 22.4 ta có:
V CO2 = 0.175 x 22.4 = 3.92 lít; V H2 = 22.4 x 1.25 = 28 lít; V N2 = 22.4 x 3 = 67.2 lít;
c/ Số mol hỗn hợp khí bằng tổng số mol khí CO2, H2 và N2
= [0.44/44] + [0.04/2] + [0.56/28] = 0.01 + 0.02 + 0.02 = 0.05 mol;
Thể tích của hỗn hợp khí được xác định bằng tổng số mol chất khí nhân với 22.4 = [0.01 + 0.02 + 0.02] x 22.4 = 1.12 lít.
Trên đây là toàn bộ kiến thức liên quan đến sự chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và lượng chất cùng bài tập áp dụng. Chúc bạn ôn tập hiệu quả và đạt kết quả cao trong học tập và đừng quên ghé đọc Website Monkey thường xuyên để tìm hiểu thêm nhiều kiến thức môn học hữu ích khác nhé!
Thí dụ: Tính khối lượng của 0,25 mol CO2. Biết khối lượng mol của CO2 là 44 g/mol.
Khối lượng của 0,25 mol CO2 là:
mCO2 = 44 x 0,25 = 11 [g]
Nhận xét: Nếu ta đặt số mol chất là n, M là khối lượng mol của chất và m là khối lượng chất, ta có công thức chuyển đổi sau:
Trong đó: n là lượng chất; đơn vị là mol.
m là khối lượng chất, đơn vị là g.
M là khối lượng mol của chất, đơn vị là g/mol.
Ví dụ 1: Hãy tính số mol chất có trong 5,6 gam CaO.
- Khối lượng mol của CaO: \[M_{CaO}=40+16=56\] [g/mol]
- Trong 5,6 gam CaO có số mol chất là \[n_{CaO}=\dfrac{m}{M}=\dfrac{5,6}{56}=0,1\left[mol\right]\]
Ví dụ 2: Tính khối lượng của 0,4 mol oxit sắt từ. Biết rằng oxit sắt từ có công thức hóa học là Fe3O4.
- Khối lượng mol của Fe3O4: \[M_{Fe_3O_4}=56.3+16.4=232\][g/mol]
- 0,4 mol oxit sắt từ có khối lượng là: \[m_{Fe_3O_4}=n.M=0,4.232=92,8\left[g\right]\]
@565940@
Ở những nhiệt độ khác nhau thì thể tích của một mol chất khí là khác nhau.
Ở điều kiện tiêu chuẩn [nhiệt độ 0oC; áp suất 1atm] thì thể tích của một mol chất khí là 22,4 lít.
Thí dụ: Tính thể tích của 0,25 mol CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn.
Tính thể tích của 0,25 mol CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn là:
V\[CO_2\]= 0,25 x 22,4 = 5,6 lít
Nhận xét: Nếu đặt n là số mol chất khí, V là thể tích chất khí, ta có công thức chuyển đổi:
Trong đó:
- n là lượng chất khí, đơn vị là mol.
- V là thể tích chất khí, đơn vị là lít.
Lưu ý: Công thức trên chỉ được áp dụng trong điều kiện tiêu chuẩn.
Ví dụ 3: Tính thể tích của 0,15 mol khí O2 ở điều kiện tiêu chuẩn.
Áp dụng công thức tính thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn: V = n x 22,4
=> Thể tích của 0,15 mol khí O2 ở đktc là: \[V_{O_2}=22,4.n=22,4.0,15=3,36\left[lít\right]\]
Ví dụ 4: Tính số mol của 11,2 lít khí N2 ở điều kiện tiêu chuẩn.
Áp dụng công thức: n = \[\dfrac{V}{22,4}\] => n\[N_2\] = \[\dfrac{11,2}{22,4}\] = 0,5 mol
@568760@@568813@
1. Công thức chuyển đổi giữa lượng chất [n] và khối lượng chất [m]:
n = \[\dfrac{m}{M}\] [mol]
2. Công thức chuyển đổi giữa lượng chất [n] và thể tích của chất khí [V] ở điều kiện tiêu chuẩn:
n = \[\dfrac{V}{22,4}\] [mol]
Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!