09:43:1821/01/2019
Vậy làm sao để tính số mol khi biết khối lượng, hay thể tích và ngược lại làm sao có thể tính khối lượng hay thể tích khi biết số mol. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu sự chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và số mol [lượng chất] qua bài viết này nhé.
I. Cách tính chuyển đổi giữa số mol [lượng chất] và khối lượng
1. Công thức tính chuyển đổi giữa số mol và khối lượng
* Công thức tính số mol:
⇒ Công thức tính khối lượng mol:
⇒ Công thức tính khối lượng chất:
* Trong đó:
- n là số mol [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
2. Ví dụ và cách chuyển đổi giữa số mol và khối lượng
Ví dụ 1: Hãy tính số mol chất có trong 5,6 gam CaO.
Khối lượng mol của CaO: MCaO = 40 + 16 = 56 [g/mol]
Trong 5,6 gam CaO có số mol chất là:
Ví dụ 2: Tính khối lượng của 0,4mol oxit sắt từ. Biết rằng oxit sắt từ có công thức hóa học là Fe3O4.
Khối lượng 1 mol của Fe3O4: MFe3O4 = 56.3 + 16.4 = 168 + 64 = 232 g
0,4 mol oxit sắt từ Fe3O4 là: mFe3O4 = n.M = 0,4.232 = 92,8 [g/mol]
II. Cách tính chuyển đổi giữa số mol và thể tích chất khí
1. Công thức tính chuyển đổi giữa số mol và thể tích
- Ở những nhiệt độ khác nhau thì thể tích của một mol chất khí là khác nhau.
- Ở điều kiện tiêu chuẩn [nhiệt độ 0 C; áp suất 1atm] thì thể tích của một mol chất khí là 22,4 lít.
* Công thức tính số mol:
* 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.
2. Ví dụ về cách chuyển đổi giữa số mol và thể tích chất khí
Ví dụ 1: Tính thể tích của 0,15 mol khí O2 ở điều kiện tiêu chuẩn.
- Thể tích của 0,15 mol khí O ở đktc là: VO2 = n.22,4 = 0,15.22,4 = 3,36 [lít]
Ví dụ 2: Tính thể tích của 0,3 mol khí CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn
- Thể tích của CO2 ở ĐKTC là: VCO2 = n.22,4 = 0,3.22,4 = 6,72 [lít]
Ví dụ 3: Tính số mol của 11,2 lít khí NO2 ở điều kiện tiêu chuẩn
- Số mol của 11,2 lít khí NO2 ở ĐKTC là:
III. Bài tập về cách chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và số mol
Bài 1: Tính khối lượng của các lượng chất sau:
a] 0,5 mol phân tử N2
b] 0,1 mol phân tử Cl2
c] 0,5 mol CuSO4
* Hướng dẫn:
a] Khối lượng của 0,5 mol N2 là: m = n.M = 0,5.14 = 7 [g]
b] Khối lượng của 0,1 mol Cl2 là: m = n.M = 0,1.71 = 7,1 [g]
c] Khối lượng của 0,5 mol CuSO4 là: m = n.M = 0,5.160 = 80 [g]
Bài 2: Hoàn thành các yêu cầu sau:
a] Hãy tính khối lượng của 0,25 mol phân tử N2
b] 32g Cu có số mol là bao nhiêu?
* Hướng dẫn:
a] Khối lượng của 0,25 mol phân tử N2 là: mN2 = n.M = 0,25.28 = 7[g]
b] Số mol của 32g Cu là:
Bài 3: Hãy tính khối lượng mol của hợp chất A, biết rằng 0,125 mol chất này có khối lượng là 12,25 gam?
* Hướng dẫn:
- Áp dụng công thức:
⇒ Khối lượng mol của hợp chất A là:
Bài 3 trang 67 sgk hoá 8: Hãy tính:
a] Số mol của : 28g Fe 64g Cu 5,4g Al.
b] Thể tích khí [ở đktc] của 0,175 mol CO2; 1,25 mol H2; 3 mol N2.
c] Số mol và thể tích của hỗn hợp khí [ở đktc] gồm có 0,44g CO2 0,04g H2 và 0,56g N2.
* Lời giải bài 3 trang 67 sgk hoá 8:
a] nFe = 28/56 = 0,5 mol;
nCu = 64/64 = 1 mol;
nAl = 5.4/27= 0,2 mol.
b] VCO2 = 22,4 .0,175 = 3,92l.
VH2 = 22,4 .1,25 = 28l.
VN2 = 22,4.3 = 67,2l.
c] Số mol của hỗn hợp khí bằng tổng số mol của từng khí.
nCO2 = 0,44/44 = 0,01 mol.
nH2 = 0,04/2 = 0,02 mol.
nN2 = 0,56/22,4 = 0,02 mol.
nhh = nCO2 + nH2 + nN2 = 0,01 + 0,02 + 0,02 = 0,05 mol
Vhh khí = [0,01 + 0,02 + 0,02] . 22,4 = 1,12l.
Bài 4 trang 67 sgk hoá 8: Hãy cho biết khối lượng của những lượng chất sau:
a] 0,5 mol nguyên tử N; 0,01 mol nguyên tử Cl; 3 mol nguyên tử O;
b] 0,5 mol phân tử N2; 0,10 mol phân tử Cl2 ; 3 mol phân tử O2
c] 0,1 mol Fe ; 2,15 mol Cu, 0,8 mol H2SO4 ; 0,5 mol CuSO4
Lời giải bài 4 trang 67 sgk hoá 8:
a] mN = 0,5 .14 = 7g.
mCl = 0,1 .35.5 = 3.55g
mO = 3.16 = 48g.
b] mN2 = 0,5 .28 = 14g.
mCl2 = 0,1 .71 = 7,1g
mO2 = 3.32 =96g
c] mFe = 0,1 .56 =5,6g mCu = 2,15.64 = 137,6g
mH2SO4 = 0,8.98 = 78,4g.
mCuSO4 = 0,5 .160 = 80g
Bài 5 trang 67 sgk hoá 8: Có 100g khí oxi và 100g khí cacbon đioxit cả hai khí đều ở 25oC và 1atm. Biết rằng thể tích mol khí ở những điều kiện này có thể tích là 24l. Nếu trộn hai khối lượng khí trên với nhau [không có phản ứng xảy ra] thì hỗn hợp khí thu được có thể tích là bao nhiêu?
Lời giải bài 5 trang 67 sgk hoá 8:
- Theo bài ra ta có: nO2 = 100/32 = 3,125 mol;
nCO2 = 100/44 = 2,273 mol;
- Thể tích của hỗn hợp khí ở 25°C và 1atm
⇒ Vhh = 24.[nO2 + nCO2] = 24.[3,125 + 2,273] = 129,552 [lít].
Hy vọng với phần ôn tập hệ thống lại kiến thức về cách chuyển đổi giữa khối lượng thể tích chất khi sang số mol [lượng chất] ở trên hữu ích cho các em. Nếu có thắc mắc hay cần hỗ trợ các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, nếu bổ ích chia sẻ nhé các em, chúc các em học tập tốt.
¤ Xem thêm các bài viết khác tại:
» Mục lục bài viết SGK Hóa 8 Lý thuyết và Bài tập
» Mục lục bài viết SGK Vật lý 8 Lý thuyết và Bài tập
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!