Công Thức Tính Số Nguyên Tử, Phân Tử: Bí Quyết Chinh Phục Bài Tập Hóa Học

Trong hóa học, việc tính toán số lượng nguyên tử và phân tử là một kỹ năng cơ bản nhưng vô cùng quan trọng. Nắm vững Công Thức Tính Số Nguyên Tử và các khái niệm liên quan sẽ giúp bạn dễ dàng giải quyết các bài tập và hiểu sâu hơn về bản chất của các chất. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn toàn diện về chủ đề này, từ lý thuyết đến ví dụ minh họa và bài tập vận dụng.

A. Lý Thuyết Cần Nắm Vững

Trước khi đi vào các công thức tính số nguyên tử, chúng ta cần hiểu rõ một số khái niệm then chốt:

• Mol: Mol là đơn vị đo lượng chất, là lượng chất chứa 6.022 x 10²³ (hoặc thường được làm tròn thành 6 x 10²³) hạt (nguyên tử, phân tử, ion,…) của chất đó.
• Số Avogadro (N): Số Avogadro là hằng số biểu thị số lượng hạt có trong một mol chất, có giá trị xấp xỉ 6.022 x 10²³.

ALT: Minh họa mối quan hệ giữa số mol, số Avogadro và số lượng hạt vi mô (nguyên tử, phân tử).

Công thức quan trọng:

• Tính số mol (n) khi biết số nguyên tử/phân tử (A):

  n = A / N

• Tính số nguyên tử/phân tử (A) khi biết số mol (n):

  A = n * N

Trong đó:

• A: Số nguyên tử hoặc phân tử.
• N: Số Avogadro (≈ 6.022 x 10²³).
• n: Số mol (đơn vị: mol).

Lưu ý quan trọng: Cần phân biệt rõ giữa “mol nguyên tử” và “mol phân tử”. Ví dụ, 1 mol H khác với 1 mol H₂. 1 mol H chỉ 1 mol nguyên tử hidro, trong khi 1 mol H₂ chỉ 1 mol phân tử hidro.

B. Ví Dụ Minh Họa Chi Tiết

Để hiểu rõ hơn về cách áp dụng công thức tính số nguyên tử, chúng ta sẽ cùng xem xét một vài ví dụ sau:

Ví dụ 1: Tính số nguyên tử đồng (Cu) có trong 2 mol đồng.

• Giải:
  • Số mol đồng (n) = 2 mol
  • Số Avogadro (N) ≈ 6.022 x 10²³
  • Số nguyên tử đồng (A) = n N = 2 6.022 x 10²³ = 12.044 x 10²³ nguyên tử.

Ví dụ 2: Tính số mol phân tử nước (H₂O) có trong 1.2044 x 10²⁴ phân tử nước.

• Giải:
  • Số phân tử nước (A) = 1.2044 x 10²⁴
  • Số Avogadro (N) ≈ 6.022 x 10²³
  • Số mol phân tử nước (n) = A / N = (1.2044 x 10²⁴) / (6.022 x 10²³) = 2 mol.

Ví dụ 3: Tính số mol nguyên tử Fe có trong 1,8.10²³ nguyên tử Fe.

• Giải:
  • Số nguyên tử Fe (A) = 1,8.10²³
  • Số Avogadro (N) ≈ 6.022 x 10²³ (làm tròn thành 6.10²³)
  • Số mol nguyên tử Fe (n) = A / N = 1,8.10²³ / 6.10²³ = 0,3 mol.

ALT: Hình ảnh minh họa công thức tính số mol khi biết số nguyên tử Fe, n = A/N.

Ví dụ 4: Tính số mol phân tử có trong 1,44.10²³ phân tử H₂SO₄.

• Giải:
  • Số phân tử H₂SO₄ (A) = 1,44.10²³
  • Số Avogadro (N) ≈ 6.022 x 10²³ (làm tròn thành 6.10²³)
  • Số mol phân tử H₂SO₄ (n) = A / N = 1,44.10²³ / 6.10²³ = 0,24 mol.

ALT: Hình ảnh minh họa công thức tính số mol khi biết số phân tử H2SO4, n = A/N.

C. Bài Tập Vận Dụng

Để củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng sử dụng công thức tính số nguyên tử, hãy thử sức với các bài tập sau:

Câu 1: 3.011 x 10²³ phân tử NaCl tương ứng với bao nhiêu mol NaCl?

Câu 2: 0,75 mol nguyên tử Ag chứa bao nhiêu nguyên tử Ag?

Câu 3: Tính số mol phân tử có trong 0,18.10²³ phân tử C₁₂H₂₂O₁₁.

ALT: Hình ảnh minh họa công thức tính số mol khi biết số phân tử đường C12H22O11, n = A/N.

Câu 4: Trong 0,5 mol khí O₂ có bao nhiêu nguyên tử O?

Câu 5: Tính số mol nguyên tử có trong 15.10²³ nguyên tử sắt?

ALT: Hình ảnh minh họa công thức tính số mol khi biết số nguyên tử Fe, n = A/N – Biến thể khác.

Đáp án:

• Câu 1: 0,5 mol
• Câu 2: 4.5165 x 10²³ nguyên tử Ag
• Câu 3: 0,03 mol
• Câu 4: 6.022 x 10²³ nguyên tử O
• Câu 5: 2,5 mol

Nắm vững công thức tính số nguyên tử và luyện tập thường xuyên là chìa khóa để bạn chinh phục các bài tập hóa học một cách dễ dàng. Chúc các bạn học tốt!