Công thức chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và số mol

Chúng ta đã biết các khái niệm về số mol, khối lượng mol của một chất. Vậy mối liên hệ giữa chúng như thế nào? Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu công thức chuyển đổi giữa số mol, khối lượng và khối lượng mol. Bên cạnh đó là công thức chuyển đổi giữa số mol và thể tích. Cụ thể như thế nào, mời các bạn tham khảo trong bài viết hôm nay nhé!

Công thức chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và lượng chất

1. Công thức chuyển đổi giữa số mol (n), khối lượng (m), khối lượng mol (M)

– Gọi: n: số mol của chất, m: khối lượng của chất, M: khối lượng mol của chất. Ta có công thức chuyển đổi giữa số mol và khối lượng và khối lượng mol như sau:

m = n x M (gam)

n = m/M (mol)

M = m/n (g/mol)

  • Ví dụ 1: Tính khối lượng của 0,5 mol khí SO2, biết khối lượng mol của SO2 là 64 g/mol.

→ Ta có: mSO2 = nSO2 x MSO2 ⇔ mSO2 = 0,5 x 64 = 32 (g)

  • Ví dụ 2: Tính số mol của 11,2 g Fe. Biết khối lượng mol của Fe là 56 g/mol.

→ Ta có: nFe = mFe/MFe ⇔ nFe = 11,2/56 = 0,2 (mol)

Công thức liên hệ giữa số mol, khối lượng, khối lượng mol và thể tích chất khí

2. Công thức chuyển đổi giữa số mol (n) và thể tích chất khí (V)

– Gọi: n: số mol của chất, V là thể tích chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc), ta có công thức chuyển đổi giữa số mol và thể tích như sau:

V = n x 22,4 (lít)

n = V / 22,4 (mol)

  • Ví dụ: Tính thể tích của 0,25 mol khí SO2 ở điều kiện tiêu chuẩn.

→ Ta có: VSO2 = nSO2 x 22,4 ⇔ VSO2 = 0,25 x 22,4 = 5,6 (lít)

  • Ví dụ 2: Tính số mol của 2,8 lít khí NH3 ở đktc.

→ Ta có: nNH3 = VNH3 / 22,4 ⇔ nNH3 = 2,8 / 22,4 = 0,125 (mol)

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1. Nếu 2 chất khí khác nhau mà có thể tích bằng nhau (cùng tº và áp suất) thì:

Chọn kết luận đúng trong các kết luận sau:

A. Chúng có cùng số mol

B. Chúng có cùng khối lượng

C. Chúng có cùng số phân tử

D. Không thể kết luận được điều gì cả.

Trả lời: Ta biết thể tích V = n x 22,4 (lít) nên thể tích của chúng bằng nhau khi và chỉ khi chúng có cùng số mol → Chọn đáp án A.

Câu 2. Thể tích mol của chất khí phụ thuộc vào:

Chọn kết luận đúng trong các kết luận sau:

A. Nhiệt độ của chất khí

B. Khối lượng mol của chất khí

C. Bản chất của chất khí

D. Áp suất của chất khí

Trả lời: Thể tích mol của một chất khí phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. Chọn đáp án đúng là: A và D.

Câu 3. Tính số mol và thể tích:

a) Tính số mol của: 28 g Fe; 64 g Cu; 5,4 gam Al

→ nFe = 28/56 = 0,5 mol

→ nCu = 64/64 = 1 mol

→ nAl = 5,4/27 = 0,2 mol

b) Thể tích khí ở đktc của: 0,175 mol CO2; 1,25 mol H2; 3 mol N2.

→ VCO2 = 0,175 x 22,4 = 3,92 (lít)

→ nH2 = 1,25 x 22,4 = 28 (lít)

→ nN2 = 3 x 22,4 = 67,2 (lít)

c) Số mol và thể tích (ở đktc) của hỗn hợp khí: 0,44 g CO2; 0,04 g H2 và 0,56 g N2.

→ Ta có: nCO2 = 0,44/44 = 0,01 mol ⇒ VCO2 = 0,01 x 22,4 = 0,224 (lít)

→ Ta có: nH2 = 0,04/2 = 0,02 mol ⇒ VH2 = 0,02 x 22,4 = 0,448 (lít)

→ Ta có: nN2 = 0,56/28 = 0,02 mol ⇒ VN2 = 0,02 x 22,4 = 0,448 (lít)

Vậy thể tích của hỗn hợp khí trên là: Vhỗn hợp khí = 0,224 + 0,448 + 0,448 = 1,12 (lít)

Câu 4. Tính khối lượng của những lượng chất sau:

a) 0,5 mol nguyên tử N; 0,1 mol Cl; 3 mol nguyên tử O

→ mN = 0,5 x 14 = 7 (g)

→ mCl = 0,1 x 35,5 = 3,55 (g)

→ mO = 3 x 16 = 48 (g)

b) 0,5 mol phân tử N2; 0,1 mol Cl2; 3 mol phân tử O2

→ mN2 = 0,5 x 28 = 14 (g)

→ mCl2 = 0,1 x 71 = 7,1 (g)

→ mO2 = 3 x 32 = 96 (g)

c) 0,1 mol Fe; 2,15 mol Cu; 0,8 mol H2SO4; 0,5 mol CuSO4

→ mFe = 0,1 x 56 = 5,6 (g)

→ mCu = 2,15 x 64 = 137,6 (g)

→ mH2SO4 = 0,8 x 98 = 78,4 (g)

→ mCuSO4 = 0,5 x 160 = 80 (g)

Câu 5. Có 100 gam khí oxi và 100 gam khí cacbondioxit (cả 2 đều ở 20 ºC, 1 atm). Cho thể tích mol ở điều kiện trên là 24 lít. Nếu trộn 2 chất khí này với nhau thì thể tích khí của hỗn hợp trên là bao nhiêu?

Trả lời:

  • Ta có:
    • nO2 = 100/32 = 3,125 mol
    • nCO2 = 100/44 = 2,273 mol
  • ⇒ Vhỗn hợp khí = (3,125 + 2,273) x 24 = 129,552 (lít)

Câu 4. Vẽ hình khối chữ nhật để so sánh thể tích (ở đktc) của các chất khí sau:

1 g H2; 8 g O2; 3,5 g N2; 33 g CO2

Trả lời:

  • Ta có:
    • nH2 = 1 / 2 = 0,5 mol
    • nO2 = 8 / 32 = 0,25 mol
    • nN2 = 3,5 / 28 = 0,125 mol
    • nCO2 = 33 / 44 = 0,75 mol

Tỉ lệ về số mol = tỉ lệ về thể tích của các chất khí H2, O2, N2, CO2 = 4: 2 : 1 : 6. Dựa vào đây, các bạn vẽ những hình khối chữ nhật theo tỉ lệ trên nhé!

Lời Kết

Qua bài viết hôm nay, chúng ta đã nắm được mối liên hệ và công thức chuyển đổi giữa số mol, khối lượng, khối lượng mol và thể tích chất khí. Cảm ơn các bạn đã tham khảo bài viết này. Hãy thường xuyên ghé thăm website để cập nhật thêm nhiều thông tin và kiến thức bổ ích các bạn nhé! Cảm ơn tất cả các bạn!

SHARE

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here