Trong hóa học, việc xác định số lượng nguyên tử, phân tử tham gia vào các phản ứng là vô cùng quan trọng. Tuy nhiên, kích thước của chúng lại quá nhỏ bé để có thể đếm trực tiếp. Đó là lý do khái niệm “mol” ra đời, giúp các nhà khoa học giải quyết vấn đề này một cách hiệu quả. Vậy, Mol Là Lượng Chất Chứa bao nhiêu hạt vi mô và nó có ý nghĩa như thế nào trong hóa học?
Theo định nghĩa trong Sách Giáo khoa Hóa học, mol là lượng chất chứa 6.02214076 × 10²³ nguyên tử hoặc phân tử của chất đó. Con số này được gọi là số Avogadro, ký hiệu là Nᴀ.
Trong thực tế, người ta phân biệt giữa mol nguyên tử (chỉ số lượng nguyên tử) và mol phân tử (chỉ số lượng phân tử).
Ví dụ:
- Một mol nguyên tử sắt chứa Nᴀ nguyên tử Fe.
- Một mol phân tử nước chứa Nᴀ phân tử H₂O.
Khối Lượng Mol Là Gì?
Khối lượng mol (ký hiệu M) của một chất là khối lượng tính bằng gam của một mol chất đó. Nói cách khác, nó là khối lượng của Nᴀ nguyên tử hoặc phân tử chất đó.
Khối lượng mol có cùng giá trị số với nguyên tử khối hoặc phân tử khối của chất đó, nhưng đơn vị là g/mol.
Ví dụ:
- Khối lượng mol của nguyên tử hydro (H) là 1 g/mol.
- Khối lượng mol của phân tử oxi (O₂) là 32 g/mol.
Thể Tích Mol Của Chất Khí
Thể tích mol của chất khí là thể tích chiếm bởi một mol chất khí đó ở một điều kiện nhiệt độ và áp suất nhất định.
Điều quan trọng cần lưu ý là một mol của bất kỳ chất khí nào, ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, đều chiếm thể tích như nhau. Ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C và 1 atm), thể tích mol của mọi chất khí là 22,4 lít.
Ví dụ:
- Một mol khí hydro (H₂) và một mol khí carbon dioxide (CO₂) ở điều kiện tiêu chuẩn đều có thể tích là 22,4 lít. Mặc dù khối lượng mol của chúng khác nhau (2 g/mol và 44 g/mol tương ứng).
Bài Tập Vận Dụng
Bài 1: Số Avogadro có giá trị là bao nhiêu và được ký hiệu như thế nào?
A. 6.10²³, A
B. 6.10²³, A
C. 6.02214076 × 10²³, Nᴀ
D. 6.10²⁴, N
Đáp án: C
Bài 2: Tính khối lượng của 1 mol nguyên tử đồng (Cu) và 1 mol phân tử đồng oxit (CuO).
Đáp án: MCu = 64 g/mol; MCUO = (64 + 16) g/mol = 80 g/mol
Bài 3: Khối lượng mol của sắt là 56 g/mol. Tính số nguyên tử Fe có trong 2 mol Fe.
Đáp án: 2 x 6.02214076 × 10²³ nguyên tử Fe
Bài 4: Theo phương trình hóa học: N₂ + 3H₂ → 2NH₃. Cần bao nhiêu mol khí hydro (H₂) để phản ứng hoàn toàn với 1 mol khí nitơ (N₂)?
Đáp án: 3 mol
Bài 5: Tính thể tích của 0.5 mol khí oxy (O₂) ở điều kiện tiêu chuẩn.
Đáp án: 0.5 x 22.4 = 11.2 lít
Tóm lại, hiểu rõ mol là lượng chất chứa bao nhiêu hạt, cùng với các khái niệm liên quan như khối lượng mol và thể tích mol, là nền tảng quan trọng để học tốt môn Hóa học. Nắm vững kiến thức này giúp bạn giải quyết các bài toán liên quan đến phản ứng hóa học một cách dễ dàng và chính xác hơn.
