Mol là gì?
Mol là lượng chất có chứa 6.1023 nguyên tử hoặc phân tử của chất đó. Con số 6.1023 được gọi là số Avogadro và kí hiệu là N.
Mol được sử dụng chủ yếu trong lĩnh vực hóa học như một cách để thể hiện dễ dàng các phản ứng và các sản phẩm hình thành từ các phản ứng hóa học. Ngoài ra, mol cũng được thể hiện cho số ion, nguyên tử hoặc các thực thể khác trong mẫu nhất định của một chất.
Khối lượng Mol là gì?
Khối lượng mol (còn được gọi là khối lượng phân tử) là khối lượng của một mol chất. Đơn vị của khối lượng mol là gram/mol. Nó được tính bằng cách cộng tổng khối lượng của các nguyên tử hoặc phân tử trong một mol của chất đó.
Ví dụ:
Khối lượng mol của nước (H2O) là:
Khối lượng mol H2O = khối lượng mol H + khối lượng mol O
Khối lượng mol H = 1.008 g/mol
Khối lượng mol O = 15.999 g/mol
Vậy, khối lượng mol H2O = 2(1.008 g/mol) + 15.999 g/mol = 18.015 g/mol
Lịch sử phát triển của Mol
Lịch sử đơn vị mol liên quan chặt chẽ với các khái niệm phân tử khối, đơn vị khối lượng nguyên tử, hằng số Avogadro và các khái niệm có liên quan khác. Tên gọi “mol” bắt nguồn từ tiếng Đức, do nhà hóa học Wilhelm Ostwald đặt ra vào năm 1894 dựa theo từ molekül của tiếng Đức (nghĩa là “phân tử”).
Phân loại Mol
Nguyên tử, phân tử là những hạt có kích thước vi mô. Chúng có kích thước nhỏ hơn hạt cát hàng nghìn, hàng vạn lần mà mắt ta không nhìn thấy được. Do kích thước rất nhỏ, các đơn vị đo lường dành cho các hạt vĩ mô không thể áp dụng lên chúng được.
Để đo lường số lượng các hạt vi mô này, các nhà khoa học đã đề xuất ra một đơn vị đo lường mới dành cho các hạt vi mô này, đó là mol. Mol được định nghĩa là lượng chất hóa học có số lượng các hạt cơ bản bằng với số Avogadro, khoảng 6,02×10^23 hạt cơ bản.
Mol nguyên tử
Mol nguyên tử là lượng chất hóa học có số lượng nguyên tử bằng với số Avogadro, khoảng 6,02×10^23 nguyên tử. Ví dụ, một mol cacbon (C) sẽ có khoảng 6,02×10^23 nguyên tử cacbon.
Mol phân tử
Mol phân tử là lượng chất hóa học có số lượng phân tử bằng với số Avogadro, khoảng 6,02×10^23 phân tử. Ví dụ, một mol nước (H2O) sẽ có khoảng 6,02×10^23 phân tử nước.
Cách tính khối lượng Mol của một nguyên tử
Để tính khối lượng mol của một nguyên tố, ta lấy khối lượng nguyên tử của chất đó nhân với hệ số chuyển đổi gam trên mol (g/mol)
Công thức tính khối lượng mol nguyên tử:
M = m/n
Trong đó:
- M là khối lượng mol, đơn vị (g/mol)
- m là khối lượng của chất đó, đơn vị (g)
- n là số mol chất, đơn vị (mol)
Cách tính khối lượng Mol của hợp chất, phân tử
Khối lượng mol của một phân tử, hợp chất bao gồm nguyên tử của nhiều nguyên tố khác nhau bằng tổng khối lượng mol số nguyên tử có trong phân tử chất đó. Xét trường hợp tổng quát với một hợp chất bất kì nào đó được cấu tạo bởi 3 nguyên tố hóa học có công thức hóa học là AaBbCc trong đó:
- A, B, C là nguyên tố hóa học tạo nên hợp chất.
- a, b, c là số nguyên tử tương ứng với mỗi nguyên tố.
Vậy khối lượng mol của hợp chất trên được tính bằng công thức sau:
Mhc = MA x a + MB x b + MC x c
Ví dụ: Tính khối lượng mol của hợp chất sau đây
- Khối lượng mol của phân tử nước có công thức hóa học H2O là MH2O = MH2 + MO = (1 x 2 + 16) = 18 g/mol.
Cách tính khối lượng Mol của một nguyên tử
Để tính khối lượng mol của một nguyên tố, ta lấy khối lượng nguyên tử của chất đó nhân với hệ số chuyển đổi gam trên mol (g/mol)
Công thức tính khối lượng mol nguyên tử:
M = m/n
- M là khối lượng mol, đơn vị (g/mol)
- m là khối lượng của chất đó, đơn vị (g)
- n là số mol chất, đơn vị (mol)
Cách tính khối lượng Mol của hợp chất, phân tử
Khối lượng mol của một phân tử, hợp chất bao gồm nguyên tử của nhiều nguyên tố khác nhau bằng tổng khối lượng mol số nguyên tử có trong phân tử chất đó.
Xét trường hợp tổng quát với một hợp chất bất kì nào đó được cấu tạo bởi 3 nguyên tố hóa học có công thức hóa học là AaBbCc trong đó:
- A, B, C là nguyên tố hóa học tạo nên hợp chất.
- a, b, c là số nguyên tử tương ứng với mỗi nguyên tố.
Vậy khối lượng mol của hợp chất trên được tính bằng công thức sau:
Mhc = MA x a + MB x b + MC x c
Ví dụ: Tính khối lượng mol của hợp chất sau đây
- Khối lượng mol của phân tử nước có công thức hóa học H2O là MH2O = MH2 + MO = (1 x 2 + 16) = 18 g/mol.
Cách tính khối lượng Mol của axit clohidric
Khối lượng mol của axit clohidric là MHCl = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol
Lưu ý:
- Thường gặp nhiều khối lượng mol trong các bài tập tính toán.
- Quy đổi khối lượng ra mol để tính toán cho tiện.
Cách tính thể tích Mol của chất khí
Thể tích Mol của chất khí là thể tích chiếm bởi N phân tử chất khí đó. Trong Điều kiện tiêu chuẩn (0°C và 1 atm) thì thể
tích Mol của chất khí bằng 22,4 L/mol. Tuy nhiên, ở các điều kiện khác nhau, thể tích Mol của chất khí sẽ khác nhau và phải được tính toán lại.
Để tính thể tích Mol của chất khí ở các điều kiện khác nhau, ta có thể sử dụng công thức sau đây:
V = (nRT) / P
Trong đó:
- V là thể tích Mol của chất khí cần tính (đơn vị là L)
- n là số mol của chất khí
- R là hằng số khí lí tưởng (R = 0,0821 L·atm/mol·K)
- T là nhiệt độ (đơn vị là K)
- P là áp suất (đơn vị là atm)
Với công thức này, ta có thể tính được thể tích Mol của chất khí ở bất kỳ điều kiện nào, miễn là biết được các thông số cần thiết.
Bài tập vận dụng về Mol và chất khí
Câu 1: Khái niệm “Mol” là gì?
A. Là số nguyên tử trong một phân tử chất
B. Là khối lượng của một nguyên tử trong chất đó
C. Là số lượng chất có số lượng các đơn vị nguyên tử, phân tử hoặc ion bằng số Avogadro (6.1023)
D. Là khối lượng của một phân tử trong chất đó
Đáp án: C
Câu 2: 1 mol có 6.1023 nguyên tử thì 1,8 mol có bao nhiêu nguyên tử?
A. 10,8.1023 nguyên tử
B. 9.1023 nguyên tử
C. 12.1023 nguyên tử
D. 11.1023 nguyên tử
Đáp án: A
Câu 3: Khối lượng mol chất là gì?
A. Là khối lượng ban đầu của chất đó
B. Là khối lượng sau khi tham gia phản ứng hóa học
C. Bằng 6.1023
D. Là khối lượng tính bằng gam của N nguyên tử hoặc phân tử chất đó
Đáp án: D
Câu 4: Cho biết 1 mol chất khí ở điều kiện bình thường có thể tích là bao nhiêu?
A. 2,24 L
B. 0,224 L
C. 22,4 L
D. 22,4 mL
Đáp án: C
Câu 5: Tính thể tích ở đktc của 2,25 mol O2
A. 22,4 L
B. 24 L
C. 5,04 L
D. 50,4 L
Đáp án: D
Tham khảo: https://vi.wikipedia.org/wiki/Mol