Nếu biết khối lượng phân tử của một chất khí, thì có thể vận dụng định luật khí lý tưởng để tìm khối lượng riêng của chất khí đó. Nó chỉ là vấn đề của việc cắm các biến phù hợp và thực hiện một vài phép tính.
- Mật độ được định nghĩa là khối lượng trên một đơn vị thể tích.
- Nếu bạn tình cờ biết bạn có bao nhiêu khí và thể tích của nó, thì việc tính toán rất dễ dàng. Thông thường, bạn chỉ có thông tin ngụ ý và cần sử dụng định luật khí lý tưởng để tìm các bit còn thiếu.
- Định luật khí lý tưởng là PV = nRT, vì vậy nếu bạn biết đủ các giá trị, bạn có thể tính được thể tích (V) hoặc số mol (n). Đôi khi bạn phải chuyển đổi số mol sang gam.
- Định luật khí lý tưởng có thể được sử dụng để tính gần đúng hoạt động của khí thực, nhưng luôn có một chút sai số trong kết quả.
Khối lượng riêng của một chất khí có khối lượng mol 100 g / mol ở 0,5 atm và 27 độ C là bao nhiêu?
Trước khi bắt đầu, hãy ghi nhớ những gì bạn đang tìm kiếm như một câu trả lời về đơn vị. Tỷ trọng được định nghĩa là khối lượng trên một đơn vị thể tích, có thể được biểu thị bằng gam trên lít hoặc gam trên mililit. Bạn có thể cần thực hiện chuyển đổi đơn vị . Hãy chú ý đến các đơn vị không khớp khi bạn cắm các giá trị vào phương trình.
Đầu tiên, hãy bắt đầu với định luật khí lý tưởng :
PV = nRT
trong đó P = áp suất, V = thể tích, n = số mol khí, R = hằng số khí = 0,0821 L · atm / mol · K, và T = nhiệt độ tuyệt đối (tính bằng Kelvin).
Kiểm tra các đơn vị của R một cách cẩn thận. Đây là nơi mà nhiều người gặp rắc rối. Bạn sẽ nhận được câu trả lời không chính xác nếu nhập nhiệt độ tính bằng C hoặc áp suất tính bằng Pascal, v.v. Luôn sử dụng khí quyển cho áp suất, lít cho thể tích và Kelvin cho nhiệt độ.
Để tìm khối lượng riêng của khí, bạn cần biết khối lượng của khí và thể tích. Đầu tiên, hãy tìm âm lượng. Dưới đây là phương trình định luật khí lý tưởng được sắp xếp lại để giải cho V:
V = nRT / P
Sau khi bạn đã tìm thấy khối lượng, bạn phải tìm khối lượng. Số mol là nơi bắt đầu. Số mol là khối lượng (m) của khí chia cho khối lượng phân tử của nó (MM):
n = m / MM
Thay giá trị khối lượng này vào phương trình khối lượng thay cho n:
V = mRT / MM · P
Mật độ (ρ) là khối lượng trên một thể tích. Chia cả hai vế cho m:
V / m = RT / MM · P
Sau đó đảo ngược phương trình:
m / V = MM · P / RT
ρ = MM · P / RT
Bây giờ bạn có luật khí lý tưởng được viết lại dưới dạng bạn có thể sử dụng với thông tin bạn được cung cấp. Để tìm khối lượng riêng của khí, chỉ cần nhập các giá trị của các biến đã biết. Hãy nhớ sử dụng nhiệt độ tuyệt đối cho T:
27 độ C + 273 = 300 Kelvin
ρ = (100 g / mol) (0,5 atm) / (0,0821 L · atm / mol · K) (300 K) ρ = 2,03 g / L
Khối lượng riêng của khí là 2,03 g / L ở 0,5 atm và 27 độ C.
Định luật khí lý tưởng được viết cho khí lý tưởng hoặc khí hoàn hảo. Bạn có thể sử dụng các giá trị cho khí thực miễn là chúng hoạt động giống như khí lý tưởng. Để sử dụng công thức cho một khí thực, nó phải ở áp suất thấp và nhiệt độ thấp. Việc tăng áp suất hoặc nhiệt độ làm tăng động năng của chất khí và buộc các phân tử tương tác với nhau. Trong khi định luật khí lý tưởng vẫn có thể đưa ra giá trị gần đúng trong những điều kiện này, nó trở nên kém chính xác hơn khi các phân tử ở gần nhau và bị kích thích.
- Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!
Một số lý thuyết cần nắm vững:
Thể tích mol
- Thể tích mol của chất khí là thể tích chiếm bởi N phân tử của chất khí đó.
- Một mol của bất kì chất khí nào, trong cùng điều kiện nhiệt độ áp suất đều chiếm những thể tích bằng nhau.
- Nếu ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) (t = 00C, P = 1atm) thể tích mol của các chất khí đều bằng 22,4 lít.
Ví dụ: Ở đktc, 1 mol khí H2 hoặc 1 mol khí O2 đều có thể tích là 22,4 lít
Công thức:
Tính số mol khí khi biết thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn: n =
Tính thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn khi biết số mol: V = n.22,4 (lít)
Trong đó:
+ n: số mol khí (mol)
+ V: thể tích khí ở đktc (lít)
Ví dụ 1: Hãy tính thể tích của 8g khí oxi ở đktc?
Hướng dẫn giải:
Khối lượng mol của O2 là: MO2 = 16.2 = 32 g/mol
Số mol phân tử O2 là: nO2 =
Thể tích của 8g khí oxi ở đktc là:
VO2 = nO2 . 22,4 = 0,25.22,4 = 5,6 lít.
Ví dụ 2: Tính khối lượng của 8,96 lít khí CO2 ở đktc?
Hướng dẫn giải:
Số mol phân tử CO2 là: nCO2 =
Khối lượng mol của CO2 là: MCO2 = 12 +16.2 = 44 g/mol
Khối lượng của 8,96 lít khí CO2 ở đktc là:
mCO2 = nCO2.MCO2 = 0,4.44 = 17,6 gam.
Ví dụ 3: Một hỗn hợp khí X gồm 0,25 mol khí SO2 và 0,15 mol khí CO2
a) Tính thể tích của hỗn hợp khí X (đktc).
b) Tính khối lượng của hỗn hợp khí X.
Hướng dẫn giải:
a) Thể tích của hỗn hợp khí X (đktc) là:
VX = nX.22,4 = (0,25 + 0,15).22,4 = 8,96 lít
b) MCO2 = 32+2.16 = 64 g/mol
Khối lượng của 0,25 mol khí SO2 là: mCO2 = nCO2.MCO2 = 0,25.64 = 16g.
MCO2 = 12+2.16 = 44 g/mol
Khối lượng của 0,15 mol khí CO2 là: mCO2 = nCO2.MCO2 = 0,15.44 = 6,6g.
Khối lượng của hỗn hợp khí X là: mX = mCO2 + mCO2 = 16 +6,6 = 22,6g.
Câu 1: Nếu hai chất khí khác nhau mà có thể tích bằng nhau (đo ở cùng nhiệt độ và áp suất) thì nhận định nào sau luôn đúng?
A. Chúng có cùng số mol chất.
B. Chúng có cùng khối lượng.
C. Chúng có cùng số phân tử.
D. Không thể kết luận được điều gì cả.
Đáp án A
Nếu hai chất khí khác nhau mà có thể tích bằng nhau (đo cùng nhiệt độ và áp suất) thì: Chúng có cùng số mol chất.
Câu 2: Công thức chuyển đổi giữa lượng chất (n) và thể tích của chất khí (V) ở đktc là:
D. n. V = 22,4 (mol).
Đáp án B
Công thức chuyển đổi giữa lượng chất (n) và thể tích của chất khí (V) ở điều kiện tiêu chuẩn là: n =
Câu 3: Tính thể tích của 0,5 mol khí CO2 đo ở điều kiện tiêu chuẩn?
A. 22,4 lít
B. 11,2 lít
C. 44,8 lít
D. 24 lít.
Đáp án B
Thể tích của 0,5 mol khí CO2 (đo ở đktc) là:
VCO2 = nCO2 . 22,4 = 0,5.22,4 = 11,2 lít
Câu 4: Thể tích của 0,4 mol khí NH3 (đktc) là bao nhiêu?
A. 8,96 lít
B. 6,72 lít
C. 4,48 lít
D. 2,24 lít
Đáp án A
Thể tích của 0,4 mol khí NH3 (đktc) là:
VNH3 = nNH3.22,4 = 0,4.22,4 = 8,96 lít
Câu 5: Thể tích của hỗn hợp khí gồm 0,5 mol CO2 và 0,2 mol O2 ở điều kiện tiêu chuẩn là:
A. 11,2 lít
B. 22,4 lít
C. 4,48 lít
D. 15,68 lít
Đáp án D
Thể tích của hỗn hợp khí gồm 0,5 mol CO2 và 0,2 mol O2 (đktc) là:
Vhh = nhh. 22,4 = (0,5+0,3).22,4 = 15,68 lít
Câu 6: Tính số mol phân tử có trong 6,72 lít khí H2 (đktc)?
A. 0,3mol
B. 0,5mol
C. 1,2 mol
D. 1,5mol
Đáp án A
Số mol phân tử có trong 6,72 lít khí H2 (đktc) là:
nH2 =
Câu 7: Thể tích của 280 g khí Nitơ ở đktc là bao nhiêu?
A. 336 lít
B. 168 lít
C. 224 lít
D. 112 lít
Đáp án C
MN2 = 2.14 =28 g/mol
nN2 =
Thể tích của 280 g khí Nitơ ở đktc là:
VN2 = nN2. 22,4 = 10.22,4 = 224 lít
Câu 8: Phải lấy bao nhiêu lít khí CO2 ở đktc để có 3.1023 phân tử CO2?
A. 11,2 lít
B. 33,6 lít
C. 16,8 lít
D. 22,4 lít
Đáp án A
3.1023 phân tử CO2 ứng với số mol là:
nCO2 =
Thể tích khí CO2 ở đktc để có 3.1023 phân tử CO2 là:
VCO2 = nCO2. 22,4 = 0,5.22,4 = 11,2 lít
Câu 9: 0,75 mol phân tử H2S chiếm thể tích bao nhiêu lít (đo ở đktc)?
A. 22,4 lít
B. 24 lít
C. 11,2 lít
D. 16,8 lít
Đáp án D
Thể tích của 0,75 mol phân tử H2S đo ở đktc là:
VH2S = nH2S. 22,4 = 0,75.22,4 = 16,8 lít
Câu 10: Cho số mol của khí Nitơ là 0,5 mol. Số mol của khí Oxi là 0,5 mol. Kết luận nào sau đây đúng?
A. Khối lượng của nitơ là 16 gam.
B. Khối lượng của oxi là 14 gam.
C. Hai khí Nitơ và Oxi có thể tích bằng nhau ở đktc.
D. Hai khí Nitơ và Oxi có khối lượng bằng nhau.
Đáp án C
nN2 = 0,5 mol; MN2 = 28g/mol => mN2 = nN2.MN2 = 0,5 . 28 = 14 g => A sai
nO2 = 0,5 mol; MO2 = 32g/mol => mO2 = nO2.MO2 = 0,5 . 32 = 16 g => B sai
=> mN2 < mO2 => D sai
Ta có nN2 = nO2 => ở điều kiện tiêu chuẩn 2 khí có thể tích bằng nhau
Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 8 có đáp án hay khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
- Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!
- Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 8 có đáp án
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k8: fb.com/groups/hoctap2k8/
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Loạt bài Lý thuyết - Bài tập Hóa học lớp 8 có đáp án được biên soạn bám sát nội dung chương trình sgk Hóa học 8.
Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.