Bài 5: Mol và tỉ khối của chất khí

Trang 27

Mở đầu

27

Các hạt (nguyên tử, phân tử) có kích thước và khối lượng vô cùng nhỏ bé, không thể xác định được bằng các dụng cụ đo thường dùng. Làm thế nào để có thể xác định một cách dễ dàng số nguyên tử, phân tử và khối lượng, thể tích (đối với chất khí) của các chất?

mo-dau-trang-27-bai-5-khtn-8-ket-noi.png
Đáp ánarrow-down-icon

Để có thể xác định một cách dễ dàng số nguyên tử, phân tử và khối lượng, thể tích (đối với chất khí) của các chất ta dùng các khái niệm mol, khối lượng mol, thể tích mol chất khí

Câu hỏi thảo luận 1

27

Tại sao ta không thể đếm được chính xác số nguyên tử hay phân tử của một chất?

Đáp ánarrow-down-icon

Do nguyên tử hay phân tử của một chất là vô cùng nhỏ nên việc đếm chính xác số nguyên tử hay phân tử trong một lượng chất gần như không thể thực hiện được.

Vận dụng 1

28

Hãy cho biết 0,25 mol khí \(O_2\)  có bao nhiêu phân tử oxygen

Đáp ánarrow-down-icon

1 mol khí \(\mathrm{O}_2\) có \(6,022 \times 10^{23}\) phân tử oxygen.
\(\Rightarrow 0,25\) mol khí \(\mathrm{O}_2\) có \(0,25 \times 6,022 \times 10^{23}=1,5055 \times 10^{23}\) phân tử oxygen.

Câu hỏi thảo luận 2

28

Nếu xét cùng 1 mol thì khối lượng của C và Cu có giá trị là bao nhiêu gam?

cau-hoi-thao-luan-2-trang-28-khtn-8-ket-noi.png
Đáp ánarrow-down-icon

- Khối lượng của 1 mol C là 12 gam.

- Khối lượng của 1 mol Cu là 64 gam.

Câu hỏi thảo luận 3

28

Nếu các chất có cùng số mol thì có cùng khối lượng không?

Đáp ánarrow-down-icon

Các chất có cùng số mol chưa chắc đã cùng khối lượng.
Ví dụ:
\(1 \mathrm{~mol}\) Cu có khối lượng 64 gam.

\(1 \mathrm{~mol}\) \(\mathrm{SO} _2\) có khối lượng 64 gam.
\(1 \mathrm{~mol} \) \(\mathrm{H}_2\) có khối lượng 2 gam.

Câu hỏi thảo luận 4

28

So sánh trị số của khối lượng mol nguyên tử, khối lượng mol phân tử với khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử tương ứng của các chất đã cho trong Bảng 5.1.

cau-hoi-thao-luan-4-trang-28-khtn-8-ket-noi.png
Đáp ánarrow-down-icon

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 của chất đó.

Luyện tập 1

29

Hãy cho biết khối lượng phân tử và khối lượng mol của các chất trong bảng sau

Chất

Khối lượng nguyên tử (amu)

Khối lượng phân tử

(amu)

Khối lượng

(gam/ mol)

Ethanol

(\(C_2H_5OH\))

H = 1

C = 12

O = 16

?

?

Muối ăn

(NaCl)

Na = 23

Cl = 35,5

?

?

Đáp ánarrow-down-icon

Chất

Khối lượng nguyên tử (amu)

Khối lượng phân tử

(amu)

Khối lượng

(gam/ mol)

Ethanol

(\(C_2H_5OH\))

H = 1

C = 12

O = 16

46

46

Muối ăn

(NaCl)

Na = 23

Cl = 35,5

58,5

58,5

Luyện tập 2

29

a) Tính khối lượng của 0,5 mol phân tử bromine, biết rằng phân tử bromine có 2 nguyên tử và 1 mol nguyên tử bromine có khối lượng là 80 gam.

b) Tìm khối lượng mol của hợp chất A, biết rằng 0,5 mol của hợp chất này có khối lượng là 22 gam.

Đáp ánarrow-down-icon

a) Khối lượng mol phân tử bromine: \(M_{B r_2}=80 \times 2=160(\mathrm{~g} / \mathrm{mol})\);
Khối lượng của 0,5 mol phân tử bromine:
\(m_{B r_2}=0,5 \times 160=80(\text { gam }) .\)
b) Khối lượng mol của hợp chất A:

Câu hỏi thảo luận 5

29

Em có nhận xét gì về thể tích của 1 mol các chất khí ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất trong Hình 5.3.

cau-hoi-thao-luan-5-trang-29-khtn-8-ket-noi.png
Đáp ánarrow-down-icon

Thể tích của 1 mol các chất khí ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất trong Hình 5.3 là bằng nhau.

Câu hỏi thảo luận 6

30

Ở nhiệt độ 25 \(^o\)C và áp suất là 1 bar, 1 mol chất khí bất kì có thể tích bằng bao nhiêu lít?

Đáp ánarrow-down-icon

Ở nhiệt độ 25 \(^o\)C và áp suất là 1 bar, 1 mol chất khí bất kì có thể tích bằng 24,79 lít.

Câu hỏi thảo luận 7

30

Làm thế nào để tính được thể tích các chất khí ở điều kiện chuẩn?

Đáp ánarrow-down-icon

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: V = n × 24,79.

Luyện tập 2

30

 a) Hãy cho biết 0,1 mol \(CO_2\) ở đkc có thể tích là bao nhiêu lít.
b) 4,958 lít khí \(\mathrm{O}_2\) (đkc) có số mol là bao nhiêu?

Đáp ánarrow-down-icon

a) \(V_{\mathrm{CO}_2}=0,1 \times 24,79=2,479\) (lit).
b) \(n_{O_2}=\frac{4,958}{24,79}=0,2(\mathrm{~mol})\).

Vận dụng 2

30

 \(\mathrm{SO}_2\) được sử dụng để bảo quản hoa quả sấy khô, làm hạn chế xuất hiện những vết màu nâu trên vỏ của rau quả tươi. Biết rằng 0,1 gam \(\mathrm{SO}_2\) ta có thể bảo quản được \(1 \mathrm{~kg}\) trái vải sấy khô. Nếu ta sử dụng 6,2 lít \(\mathrm{SO}_2\) (đkc) thì ta có thể bảo quản được bao nhiêu kg trái vải sấy khô?

Đáp ánarrow-down-icon

\(n_{S O_2}=\frac{6,2}{24,79} \approx 0,25(\mathrm{~mol}) \Rightarrow m_{S O_2}=0,25 \times 64=16(\mathrm{gam}) .\)
Cứ 0,1 gam \(\mathrm{SO}_2\) có thể bảo quản được \(1 \mathrm{~kg}\) trái vải sấy khô.
\(\Rightarrow 16\) gam \(\mathrm{SO}_2\) có thể bảo quản được \(\frac{16 \times 1}{0,1}=160(\mathrm{~kg})\) trái vải sấy khô.

Câu hỏi thảo luận 8

30

Bằng cách nào ta có thể biết được khí A nặng hay nhẹ hơn khí B?

Đáp ánarrow-down-icon

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.

Luyện tập 3

31

Hãy cho biết khí oxygen nặng hay nhẹ hơn khí hydrogen bao nhiêu lần?

luyen-tap-trang-31-khtn-8-ket-noi.png
Đáp ánarrow-down-icon

\(d_{o_{2 / H_2}}=\frac{M_{O_2}}{M_{H_2}}=\frac{32}{2}=16\)

Vậy khí oxygen nặng hơn khí hydrogen 16 lần.

Luyện tập 4

31

Hãy tìm khối lượng mol của những khí có tỉ khối đối với khí oxygen lần lượt là 0,0625; 2.

Đáp ánarrow-down-icon

\(M_1\) = 0,0625 × 32 = 2 (g/mol).

\(M_2\) = 2 × 32 = 64 (g/mol).

Vận dụng 3

31

Có 2 quả bóng được bơm đầy 2 khí helium và carbon dioxide như hình bên:

van-dung-trang-31-khtn-8-ket-noi.png

Nếu buông tay ra thì 2 quả bóng có bay lên được không? Vì sao? Biết không khí có khối lượng mol trung bình là 29 gam/mol.

Đáp ánarrow-down-icon

Khối lượng mol của khí helium là: 4 gam/mol < 29 gam/mol;

Khối lượng mol của khí carbon dioxide là: 44 gam/mol > 29 gam/mol;

Nếu buông tay ra thì quả bóng chứa khí helium bay lên được, vì khí helium nhẹ hơn không khí.