Chuyển đổi giữa khối lượng thể tích và lượng chất là gì? Các dạng bài tập chuyển đổi giữa khối lượng thể tích và lượng chất? Ví dụ về tính khối lượng của những lượng chất?… Trong bài viết dưới đây, hãy cùng DINHNGHIA.VN tìm hiểu về chủ đề này nhé!
Khái quát về mol, khối lượng mol và thể tích mol
- Mol là lượng chất có chứa \(N(6.10^{23})\) nguyên tử hoặc phân tử của chất đó.
- Khối lượng mol của một chất là khối lượng tính bằng gam của N nguyên tử hay phân tử chất đó, có trị số bằng nguyên tử khối hoặc phân tử khối
- Thể tích mol của chất khí là thể tích chiếm bởi N phân tử chất đó. Ở điều kiện tiêu chuẩn, thể tích mol của các chất khí đều bằng 22,4 lít.
Chuyển đổi giữa khối lượng thể tích và lượng chất
Ví dụ: 0,5 mol \(CO_{2}\) là bao nhiêu gam? Biết khối lượng mol của \(CO_{2}\) là 44g/mol
Giải
Ta đã biết: 1 mol phân tử \(CO_{2}\) có khối lượng 44 gam
0,25 mol phân tử \(CO_{2}\) có khối lượng x gam
Từ đó ta có x = 0,5 . 44 = 22 (g)
Công thức
1 mol nguyên tử (phân tử) có khối lượng là M (gam)
n mol nguyên tử (phân tử) có khối lượng là n.M (gam)
Đặt n: số mol chất (mol)
M: khối lượng mol chất (gam/mol)
m: khối lượng chất (gam)
Ta có công thức:
\(m = n.M\, (gam)\)
Từ đó rút ra: \(n = \frac{M}{m}\, (mol)\)
\(M = \frac{m}{n}\, (gam)\)
Chuyển đổi giữa lượng chất và thể tích chất khí
- Ở những điều kiện nhiệt độ khác nhau thì thể tích của một mol chất khí là khác nhau
- Ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ \(0^{\circ}C\), áp suất 1atm) thì thể tích của một mol chất khí là 22,4 lít
Công thức
\(n = \frac{V}{22,4}\, (mol) \Leftrightarrow V = 22,4.n\, (l)\)
Trong đó: n: lượng chất khí (mol)
V: thể tích chất khí (lít)
Lưu ý: Công thức trên chỉ được áp dụng trong điều kiện tiêu chuẩn.
Ví dụ: Tính thể tích của 0,5 mol khí \(O_{2}\) ở điều kiện tiêu chuẩn.
Giải:
Thể tích của 0,5 mol khí \(CO_{2}\) ở đktc là:
\(V_{O_{2}} = 22,4.n = 22,4.0,5 = 11,2\, (l)\)
Các dạng bài tập chuyển đổi giữa khối lượng thể tích và lượng chất
Ví dụ 1: Tính khối lượng của 0,4 mol oxit sắt từ. Biết rằng oxit sắt từ có công thức hóa học là \(Fe_{3}O_{4}\)
Giải:
Khối lượng mol của \(Fe_{3}O_{4}\) là:
\(M_{Fe_{3}O_{4}} = 56.3 + 16.4 = 232\, (g/mol)\)
0,4 mol oxit sắt từ có khối lượng là:
\(m_{Fe_{3}O_{4}} = n.M = 0,4.232 = 92,8\, (g)\)
Ví dụ 2: Hãy cho biết số mol của những khối lượng chất sau:
- 4 gam cacbon
- 62 gam photpho
- 42 gam sắt
- 3,6 gam nước
- 95,34 gam khí cacbonic
- 14, 525 gam muối ăn
Giải
- \(n_{C} = \frac{4}{12} = 13\, (mol)\)
- \(n_{P} = \frac{62}{31} = 2\, (mol)\)
- \(n_{Fe} = \frac{42}{56} = 0,75\, (mol)\)
- \(n_{H_{2}O} = \frac{3,6}{18} = 0,2\, (mol)\)
- \(n_{CO_{2}} = \frac{95,48}{44} = 2,17\, (mol)\)
- \(n_{NaCl} = \frac{14,625}{58,5} = 0,25\, (mol)\)
Ví dụ 3: Tính thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn của:
- 0,25 mol \(CO_{2}\)
- 0,15 mol \(O_{2}\)
Giải:
\(V_{CO_{2}} = 0,25 . 22,4 = 5,6 \, (l)\)
\(V_{O_{2}} = 0,15 . 22,4 = 3,36 \, (l)\)
Ví dụ 4: Phải lấy bao nhiêu gam của mỗi chất khí sau để chúng có cùng thể tích là 5,6 lít ở đktc?
- \(CO_{2}\)
- \(NH_{4}\)
- \(O_{2}\)
- \(N_{2}\)
- \(Cl_{2}\)
Giải
5,6 lít khí ở đktc có số mol là \(n = \frac{5,6}{22,4} = 0,25\, (mol)\)
Vậy để có thể tích các chất khí cùng là 5,6 lít thì ta cần lấy ở mỗi chất khối lượng là:
- \(m_{CO_{2}} = 0,25.44 = 11\, (gam)\)
- \(m_{NH_{4}} = 0,25. = 4,5\, (gam)\)
- \(m_{O_{2}} = 0,25.32 = 8\, (gam)\)
- \(m_{N_{2}} = 0,25.28 = 7\, (gam)\)
- \(m_{Cl_{2}} = 0,25.71 = 17,75\, (gam)\)
Ví dụ 5: Hãy tìm khối lượng của những đơn chất và hợp chất sau để chúng có cùng số phân tử là \((0,6.10^{23})\)
- \(CO_{2}\)
- \(O_{2}\)
- \(N_{2}\)
Giải:
Một mol chất (đơn chất hay hợp chất) là lượng có chứa \(N(6.10^{23})\) phân tử (hoặc nguyên tử). Theo đề bài \((0,6.10^{23})\) phân tử các chất là số phân tử có trong 0,1 mol chất. Vậy khối lượng của các chất sẽ là:
- \(m_{CO_{2}} = 0,1.44 = 4,4\, (gam)\)
- \(m_{O_{2}} = 0,1.32 = 3,2\, (gam)\)
- \(m_{N_{2}} = 0,1.28 = 2,8\, (gam)\)
Trên đây là những kiến thức hữu ích về lý thuyết cũng như các dạng bài tập chuyển đổi giữa khối lượng thể tích và lượng chất. Hy vọng sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình học tập. Chúc bạn luôn học tốt!
Please follow and like us:
Trong sách giáo khoa hóa học lớp 8 trang 88 cũng đã chia sẻ về công thức chuyển đổi giữa khối lượng, khối lượng mol và số mol.
- Tính khối lượng của CO2 biết số mol chất là 0,25 mol
- 32 gam đồng có số mol là bao nhiêu ?- Khối lượng mol của hợp chất A, biết rằng 0,125 mol chất này có khối lượng là 12,25 gam
II - Chuyển đổi giữa lượng chất và thể tích chất khí bằng công thức nào ?
Ở công thức trên, chúng ta đã tìm hiểu mỗi liên hệ giữa số mol, khối lượng mol và khối lượng chất. Trong phần học này, chúng ta tìm hiểu về thể tích của chất khí quan hệ với số mol như thế nào ? Công thức hóa học như sau: V = 22,4 x n (l)
Công thức hóa học trên đúng với chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn tức là chúng ta tính thể tích hoặc số mol của thể tích ở 0oC và 1 atm
Trong đó: V là thể tích của chất khí đơn vị lit. n là số mol của chất khí đơn vị là mol.Bằng kiến thức toán học các em đã được học ở lớp 7, chúng ta có thể viết thành
Trong bài học này, các em cần ghi nhớ 2 công thức và làm nhiều bài tập để làm quen với công thức và nhớ phải nhớ những công thức, từng kí hiệu trong công thức từ đó các em mới có thể áp dụng và làm bài tập được nhé.
III - Một số bài tập chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và lượng chất.
Bài tập số 1: Hãy cho biết số mol của những khối lượng chất sau :
- Số mol của 28 gam Fe.
- Số mol của 32 gam Đồng.
- Số mol của 2,4 gam Magie.
- Số mol của 6,5 gam Kẽm.
- Số mol của 14 gam nguyên tử Nitơ.
- Số mol của 28 gam phân tử Nitơ.
- Số mol của 16 gam phân tử Oxi.
- Số mol của 32 gam nguyên tử Oxi.
Bài tập số 02: Tính khối lượng của những lượng chất sau:
- 1 mol nguyên tử Nitơ.
- 1 mol phân tử Nitơ.
- 0,1 mol nguyên tử Clo.
- 0,1 mol phân tử Clo.
- 1 mol nguyên tử Oxi.
- 1 mol phân tử Oxi.
- 1 mol phân tử Axit Clohdric.
- 1 mol phân tử Axit Sunfuric.
- 1 mol phân tử Axit Nitric.
Bài tập số 03: Có 32 gam khí Oxi và 44 gam khí Cacbon Đioxit ở điều kiện 20oC và 1atm. Biết rằng, thể tích mol khí ở điều kiện trên là 24 lit. Từ là 1 mol khí ở điều kiện trên là 24 lit.
Nếu trộn 2 khối lượng của các khí trên với nhau (không xảy ra phản ứng hóa học) thì hỗn hợp khí thu được có thể tích là bao nhiêu ?
Phân tích: Để giải bài tập này được các em cần phải biết về công thức chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và lượng chất.
Trong bài toán sẽ sử dụng tất cả những công thức hóa học mà các em được biết trong bài số 19 bài gồm công thức chuyển đổi giữa khối lượng và lượng chất[ m = n x M (gam)], công thức chuyển đổi giữa thể tích và lượng chất [ V = 22,4 x n (lít)]. Nhưng trong bài toán này điều kiện lại khác so với trong sách giáo khoa mà các em từng biết đến.
Ở trong sách giáo khoa, chúng ta đều thấy chữ điều kiện tiêu chuẩn trước hoặc sau khi tính thể tích. Vậy điều kiện tiêu chuẩn nghĩa là gì , yêu cầu trong bài toán trên có phải là điều kiện tiêu chuẩn không ?
Điều kiện tiêu chuẩn nghĩa là những quy định về giá trị rằng buộc giữa nhiệt độ và áp suất được quy định bởi UIPAC.
Giá trị nhiệt độ ở điều kiện tiêu chuẩn: 0oC = 273,15oK( hoặc 273oK) = 0oF. Kí hiệu nhiệt độ bởi to dành cho oC và To dành cho oF
Giá trị áp suất ở điều kiện tiêu chuẩn: 1 atm = 101325 Pa = 760 mm Hg
Ngoài điện kiện tiêu chuẩn, hiện này có một điều kiện nữa để tính thể tích khí trong hóa học cùng thường dùng đó là điều kiện phòng. Điều kiện phòng ở đây chúng ta hiểu là thay đổi giá trị của nhiệt độ khác với nhiệt độ ở điều kiện tiêu chuẩn. Điều kiện phòng cũng tương ứng với nó là nhiệt độ phòng ~ 25oC hoặc cũng có thể khác.
Vậy với điều kiện ở bài toán đưa ra, chúng ta phải xác định lại 1 mol khí ở điều kiện 20 oC và 1 atm là 24 lít. Do vậy, sau khi chúng ta quy đổi ra số mol thì phải áp dụng theo điều kiện mới.
Lưu ý: Khi chúng ta trộn hai khí trên vào với nhau với khối lượng không đổi thì thể tích có thể thay đổi hoặc nhiệt độ có thể thay đổi hoặc áp suất có thể thay đổi. Khi một trong ba yếu tố ( nhiệt độ, áp suất, thể tích) thay đổi thì chúng sẽ kéo theo những giá trị khác cũng thay đổi khi chúng ta giữ nguyên số mol hay khối lượng.
Những tin mới hơn
Những tin cũ hơn