16
Bằng phép đo thông thường, ta chỉ xác định được khối lượng chất rắn, chất lỏng hoặc thể tích của chất khí. Làm thế nào để biết lượng chất có bao nhiêu phân tử, nguyên tử?
Để biết được lượng chất có bao nhiêu phân tử, nguyên tử ta cần sử dụng khái niệm mol.
17
Đọc thông tin Hình 3.1 và so sánh khối lượng của 1 mol nguyên tử carbon, 1 mol phân tử iodine và 1 mol phân tử nước.
+ Khối lượng 1 mol nguyên tử carbon là 12 gam.
+ Khối lượng 1 mol phân tử iodine là 254 gam.
+ Khối lượng 1 mol phân tử nước là 18 gam.
Vậy khối lượng 1 mol nguyên tử carbon < khối lượng 1 mol phân tử nước < khối lượng 1 mol phân tử iodine.
17
Tính số nguyên tử, phân tử có trong mỗi lượng chất sau:
a) 0,25 mol nguyên tử C;
b) 0,002 mol phân tử \(I_2\);
c) 2 mol phân tử \(H_2O\).
Ta có mol là lượng chất có chứa \(N_A\) (6,022 × 10\(^{23}\)) nguyên tử hoặc phân tử của chất đó. Vậy:
a) 0,25 mol nguyên tử C có 0,25 × 6,022 × 10\(^{23}\) = 1,5055 × 10\(^{23}\) nguyên tử C.
b) 0,002 mol phân tử \(I_2\) có 0,002 × 6,022 × 10\(^{23}\) = 1,2044 × 10\(^{21}\) phân tử \(I_2\).
c) 2 mol phân tử \(H_2O\) có 2 × 6,022 × 10\(^{23}\) = 1,2044 × 10\(^{24}\) phân tử \(H_2O\).
17
Một lượng chất sau đây tương đương bao nhiêu mol nguyên tử hoặc mol phân tử?
a) \(1,2044 \cdot 10^{22}\) phân tử \(\mathrm{Fe}_2 \mathrm{O}_3\);
b) \(7,5275 \cdot 10^{24}\) nguyên tử \(M g\).
Ta có mol là lượng chất có chứa \(\mathrm{N}_{\mathrm{A}}\left(6,022 \times 10^{23}\right)\) nguyên tử hoặc phân tử của chất đó. Vậy:
a) 1,2044.\(10^{22}\) phân tử \(\mathrm{Fe}_2 \mathrm{O}_3\) tương đương với \(\frac{1,2044 \cdot 10^{22}}{6,022 \cdot 10^{23}}=0,02\) mol phân tử \(\mathrm{Fe}_2 \mathrm{O}_3\).
b) 7,5275.\(10^{24}\) nguyên tử Mg tương đương với \(\frac{7,5275 \cdot 10^{24}}{6,022 \cdot 10^{23}}=12,5\) mol nguyên tử \(M g\).
18
Tính khối lượng mol của chất X, biết rằng 0,4 mol chất này có khối lượng 23,4 gam.
Khối lượng mol của chất X là:
Áp dụng công thức:
M=\(\frac{m}{n}=\frac{23,4}{0,4}=58,5(g/mol).\)
18
Tính số mol phân tử có trong 9 gam nước, biết rằng khối lượng mol của nước là 18 g/ mol.
Số mol phân tử có trong 9 gam nước là:
Áp dụng công thức: M=\(\frac{m}{n}\)⇒n=\(\frac{m}{M}\)=\(\frac{9}{18}\)=0,5(mol).
18
Calcium carbonate có công thức hoá học là \(CaCO_3\)
a) Tính khối lượng phân tử của calcium carbonate.
b) Tính khối lượng của 0,2 mol calcium carbonate.
a) Khối lượng phân tử của calcium carbonate:
40 + 12 + 16 × 3 = 100 (amu).
b) Khối lượng của 0,2 mol calcium carbonate là:
Áp dụng công thức:
M=\(\frac{m}{n}\)⇒m=M×n=100×0,2=20(gam).
18
Ở 25\(^oC\) và 1 bar, 1,5 mol khí chiếm thể tích bao nhiêu?
Ở điều kiện chuẩn (25\(^oC\) và 1 bar), 1 mol khí bất kì đều chiếm thể tích là 24,79 lít.
Vậy 1,5 mol khí ở điều kiện này chiếm thể tích V = 1,5 × 24,79 = 37,185 lít.
18
Một hỗn hợp khí gồm 1 mol khí oxygen với 4 mol khí nitrogen. Ở 25\(^oC\) và 1 bar, hỗn hợp này có thể tích là bao nhiêu?
Tổng số mol khí trong hỗn hợp là: 1 + 4 = 5 (mol).
Ở điều kiện chuẩn (25\(^oC\) và 1 bar), 1 mol khí bất kì đều chiếm thể tích là 24,79 lít.
Vậy 5 mol hỗn hợp khí ở điều kiện này chiếm thể tích: V = 5 × 24,79 = 123,95 (lít).
18
Tính số mol khí chứa trong bình có thể tích 500 mililít ở 25\(^oC\) và 1 bar.
Ở điều kiện chuẩn (25\(^oC\) và 1 bar), 1 mol khí bất kì đều chiếm thể tích là 24,79 lít.
Đổi 500 mililít = 0,5 lít.
Số mol khí chứa trong bình có thể tích 0,5 lít ở điều kiện chuẩn là:
Áp dụng công thức: \(V=n \times 24,79\)
\(\Rightarrow n=\frac{V}{24,79}=\frac{0,5}{24,79} \approx 0,02(\mathrm{~mol})\)
19
a) Khí carbon dioxide \(\left(\mathrm{CO}_2\right)\) nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?
b) Trong lòng hang sâu thường xảy ra quá trình phân huỷ chất vô cơ hoặc hữu cơ, sinh ra khí carbon dioxide. Hãy cho biết khí carbon dioxide tích tụ ở trên nền hang hay bị không khí đẩy bay lên trên.
a) Khối lượng phân tử \(\mathrm{CO}_2: 12+16. 2\) = 44 (amu).
Tỉ khối của khí carbon dioxide so với không khí:
\(d_{C O_2 / k k}=\frac{M_{C O_2}}{M_{k k}}=\frac{44}{29} \approx 1,52 .\)
Vậy khí carbon dioxide nặng hơn không khí khoảng 1,52 lần.
b) Trong lòng hang sâu thường xảy ra quá trình phân huỷ chất vô cơ hoặc hữu cơ, sinh ra khí carbon dioxide. Do nặng hơn không khí khoảng 1,52 lần nên khí carbon dioxide tích tụ ở trên nền hang.
19
a) Khí methane \(\left(\mathrm{CH}_4\right)\) nặng hơn hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?
b) Dưới đáy giếng thường xảy ra quá trình phân huỷ chất hữu cơ, sinh ra khí methane. Hãy cho biết khí methane tích tụ dưới đáy giếng hay bị không khí đẩy bay lên trên.
a) Khối lượng phân tử khí methane: \(12+4.1\) = 16 (amu).
Tỉ khối của khí methane so với không khí:
\(d_{C H_4 / k k}=\frac{M_{C H_4}}{29}=\frac{16}{29} \approx 0,55\)
Vậy khí methane nhẹ hơn không khí khoảng 0,55 lần.
b) Dưới đáy giếng thường xảy ra quá trình phân huỷ chất hữu cơ, sinh ra khí methane. Do nhẹ hơn không khí nên khí methane sẽ không tích tụ dưới đáy giếng mà bị không khí đẩy bay lên trên.
19
Cảnh báo nguy cơ mất an toàn khi nạo, vét giếng, thám hiểm hang, động ….
Các giếng nước hay hang động, hầm lò sâu … thường có nhiều khí độc tích tụ như CO2; H2S … Hàng năm, nước ta có rất nhiều vụ tử vong thương tâm do ngạt khí khi nạo vét giếng … Do vậy, đối với những giếng nước, hang động, hầm lò sâu chúng ta luôn phải cảnh giác, trước khi đưa người xuống cần phải thăm dò xem không khí dưới đó có thở được không.
Ví dụ một số cách thử trước khi xuống nạo, vét giếng như:
+ Thắp một ngọn nến, dòng dây thả dần sát xuống mặt nước nếu ngọn nến vẫn cháy sáng bình thường là không khí dưới đáy giếng có đủ oxygen, người có thể xuống được. Nếu ngọn nến chỉ cháy leo lét rồi tắt thì không nên xuống vì dưới đó thiếu oxygen hoặc phải trang bị bình dưỡng khí trước khi xuống.
+ Nhốt một con vật vào lồng, buộc dây thả gần sát mặt giếng, nếu con vật bị chết ngạt chứng tỏ không khí dưới đáy giếng thiếu oxygen …
