Sáng chủ nhật, mẹ đưa cho bạn 50 nghìn đồng và dặn: "Ra chợ mua giúp mẹ nửa cân đường và 1 cân muối, nhớ mua đúng loại mẹ vẫn dùng nhé." Bạn ra tới sạp hàng, người bán xúc đường vào túi, đặt lên cân, kim cân chỉ đúng 500 g rồi mới buộc túi lại. Bạn cầm túi đường trên tay, tự nhiên thắc mắc: nửa cân đường là 500 g, vậy trong túi đường đó có bao nhiêu "gói" phân tử đường? Và nếu cô bán hàng muốn bán đúng 1 mol đường thì cô phải cân bao nhiêu gam? Nghe có vẻ lạ, nhưng đó chính là câu hỏi mà công thức tính khối lượng mol trả lời. Hóa học không đếm từng phân tử đường — vì chúng nhỏ đến mức không ai đếm nổi — mà đếm theo "gói", mỗi gói gọi là 1 mol, và khối lượng mol cho biết mỗi gói như vậy nặng bao nhiêu gam.
Trong bếp cũng vậy. Mẹ nấu một nồi canh, nêm 1 thìa muối, 2 thìa đường — đó là cách nấu ăn theo kinh nghiệm. Nhưng trong phòng thí nghiệm, người ta không nêm bằng thìa mà cân bằng gam, vì phản ứng hóa học chỉ xảy ra đúng khi các chất gặp nhau theo đúng tỉ lệ số hạt. Muốn pha một dung dịch đúng nồng độ, muốn tính xem cần bao nhiêu gam chất này để phản ứng hết với chất kia, bạn đều phải đi qua một con số trung gian rất quan trọng: khối lượng mol. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu thật kĩ công thức tính khối lượng mol, biết cách tính khối lượng mol của bất kì chất nào chỉ bằng bảng tuần hoàn, và dùng nó để tính khối lượng hay số mol nhanh như bấm máy.
Bạn sẽ học được công thức M = m/n, cách tính khối lượng mol của hợp chất bằng cách cộng khối lượng mol của từng nguyên tố, cách phân biệt khối lượng mol với khối lượng nguyên tử và với khối lượng thông thường, cùng nhiều ví dụ tính từng bước như tính khối lượng mol của H2SO4, CaCO3, H2O, CO2, NaCl, CuSO4, Ca(OH)2 và NH3. Cuối bài có phần lỗi sai thường gặp, bài tập tự luyện có đáp án và câu hỏi thường gặp để bạn ôn lại trước giờ kiểm tra. Chỉ cần đọc hết bài này, bạn sẽ không bao giờ còn nhầm M với m nữa.
Khối lượng mol là gì? Hiểu bằng chuyện đi chợ
Khối lượng mol, kí hiệu là M, là khối lượng của 1 mol chất, đơn vị là gam trên mol (g/mol). Nói theo kiểu đi chợ: nếu 1 mol là một "gói" chứa 6,022 × 1023 hạt (nguyên tử, phân tử hay ion), thì khối lượng mol là cân nặng của đúng một gói đó. Gói nào cũng có đúng từng ấy hạt, nhưng mỗi loại hạt nặng nhẹ khác nhau nên mỗi gói nặng khác nhau: 1 mol khí hydrogen H2 chỉ nặng 2 g, 1 mol nước H2O nặng 18 g, còn 1 mol muối đồng sunfat CuSO4 nặng tới 160 g. Số hạt trong gói bằng nhau, nhưng cân nặng của gói thì khác nhau hoàn toàn.
Vì sao lại như vậy? Vì mỗi nguyên tử có một khối lượng riêng. Nguyên tử hydrogen rất nhẹ, chỉ nặng 1 đơn vị khối lượng nguyên tử (đvC). Nguyên tử oxygen nặng 16 đvC, nguyên tử carbon nặng 12 đvC, nguyên tử sắt nặng 56 đvC. Khi các nguyên tử kết hợp thành phân tử, khối lượng của phân tử bằng tổng khối lượng của các nguyên tử tạo nên nó. Một phân tử nước có 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O nên nặng 2 × 1 + 16 = 18 đvC. Và điều kì diệu là: con số 18 đvC của một phân tử nước cũng chính là con số 18 g/mol của 1 mol nước. Cứ lấy khối lượng tính bằng đvC của một hạt, đổi đơn vị thành g/mol, bạn sẽ có ngay khối lượng mol của chất đó.
Nhờ có khối lượng mol mà người ta nối được hai thế giới: thế giới vi mô của nguyên tử, phân tử mà mắt thường không nhìn thấy, với thế giới vĩ mô của cái cân, cái cốc đong mà tay chúng ta cầm nắm được. Cân được 18 g nước là biết ngay trong cốc có 1 mol phân tử nước. Cân được 58,5 g muối ăn là biết ngay trong đó có 1 mol NaCl. Trong phòng thí nghiệm, mọi pha chế, mọi phản ứng đều bắt đầu từ việc cân đúng khối lượng mol như thế.
Công thức tính khối lượng mol: M = m/n
Công thức tính khối lượng mol được viết rất gọn: M = m/n. Trong đó, M là khối lượng mol, đơn vị g/mol; m là khối lượng của lượng chất đang xét, đơn vị gam (g); n là số mol của lượng chất đó, đơn vị mol. Công thức này nói một điều rất đơn giản: muốn biết 1 mol chất nặng bao nhiêu, hãy lấy tổng khối lượng của cả mẫu chất chia cho số mol có trong mẫu đó. Cũng giống như muốn biết mỗi quả trứng nặng bao nhiêu, bạn cân cả chục trứng rồi chia cho 10 — ở đây, "chục trứng" là n mol, và "cả chục trứng" nặng m gam.
Từ công thức gốc M = m/n, bạn có thể biến đổi ra hai công thức con rất hay dùng: m = M × n (tính khối lượng khi biết số mol và khối lượng mol) và n = m/M (tính số mol khi biết khối lượng và khối lượng mol). Ba công thức này thực ra là một, chỉ viết khác đi tùy theo thứ đề bài hỏi. Bạn chỉ cần thuộc lòng một công thức gốc M = m/n, còn hai công thức kia cứ biến đổi bằng cách nhân chéo là ra, không cần học thuộc lòng cả ba. Nếu phép chia, phép nhân làm bạn mất thời gian, hãy dùng máy tính Casio online để bấm nhanh và kiểm tra lại kết quả của mình.
Điều kiện áp dụng của công thức rất rộng: nó đúng với mọi chất — kim loại, muối, acid, base, khí hay chất lỏng — miễn là bạn biết đúng hai trong ba đại lượng m, n, M. Không cần điều kiện nhiệt độ hay áp suất gì đặc biệt, vì khối lượng mol là tính chất riêng của từng chất, không thay đổi theo nhiệt độ hay áp suất như thể tích khí. Một mol nước lúc nào cũng nặng 18 g, dù là nước đá, nước lỏng hay hơi nước. Đó cũng là lí do công thức này xuất hiện trong gần như mọi bài toán hóa học lớp 8: nó là chiếc cầu nối đầu tiên giữa khối lượng cân được và số mol cần tính.
Bảng tóm tắt: công thức tính khối lượng mol và các công thức liên quan
Để tra nhanh trước giờ kiểm tra, bạn hãy ghi nhớ bảng dưới đây. Bảng gồm công thức gốc, hai công thức biến đổi và ý nghĩa từng kí hiệu. Chỉ cần nhìn bảng này là bạn biết mình đang cần tìm đại lượng nào và phải dùng công thức nào.
| Công thức | Dùng để tính | Kí hiệu và đơn vị |
|---|---|---|
| M = m / n | Khối lượng mol của chất | M: khối lượng mol (g/mol); m: khối lượng (g); n: số mol (mol) |
| m = M × n | Khối lượng của n mol chất | m: khối lượng (g); M: khối lượng mol (g/mol); n: số mol (mol) |
| n = m / M | Số mol có trong m gam chất | n: số mol (mol); m: khối lượng (g); M: khối lượng mol (g/mol) |
| M hợp chất = tổng M các nguyên tố | Khối lượng mol của hợp chất từ bảng tuần hoàn | Cộng khối lượng nguyên tử của mọi nguyên tử trong công thức, nhớ nhân chỉ số dưới |
Ba dòng đầu là một công thức viết dưới ba dạng. Dòng cuối là cách tính M của hợp chất khi đề bài không cho sẵn M mà chỉ cho công thức hóa học. Trong bài tập lớp 8, đề thường cho công thức hóa học rồi bắt bạn tự tính M, nên dòng cuối mới là dòng bạn sẽ dùng nhiều nhất. Phần tiếp theo sẽ hướng dẫn bạn tính M của hợp chất từng bước một, với đủ các dạng từ đơn giản đến có dấu ngoặc.
Cách tính khối lượng mol của hợp chất bằng bảng tuần hoàn
Muốn tính khối lượng mol của một hợp chất, bạn chỉ cần làm hai bước: bước 1, tra bảng tuần hoàn để biết khối lượng nguyên tử của từng nguyên tố; bước 2, cộng tất cả lại, nhớ nhân với chỉ số dưới trong công thức hóa học. Ví dụ với nước H2O: tra bảng thấy H nặng 1, O nặng 16, công thức có 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O nên M = 2 × 1 + 16 = 18 g/mol. Với khí carbon dioxide CO2: C nặng 12, O nặng 16, công thức có 1 nguyên tử C và 2 nguyên tử O nên M = 12 + 2 × 16 = 44 g/mol. Với muối ăn NaCl: Na nặng 23, Cl nặng 35,5 nên M = 23 + 35,5 = 58,5 g/mol.
Với hợp chất có dấu ngoặc, bạn phải nhân cả nhóm trong ngoặc với số đứng sau ngoặc. Ví dụ calcium hydroxide Ca(OH)2: nhóm OH xuất hiện 2 lần, mỗi nhóm OH gồm 1 nguyên tử O (16) và 1 nguyên tử H (1), nên M = 40 + 2 × (16 + 1) = 40 + 34 = 74 g/mol. Quên nhân dấu ngoặc là lỗi rất phổ biến: nhiều bạn tính Ca(OH)2 thành 40 + 16 + 1 = 57 g/mol, sai hoàn toàn vì chỉ tính có một nhóm OH trong khi công thức có hai nhóm. Cách tránh rất đơn giản: cứ thấy dấu ngoặc là khoanh tròn cả nhóm lại, tính khối lượng của một nhóm trước, rồi nhân với số đứng sau ngoặc.
Bảng dưới đây liệt kê khối lượng mol của những chất hay gặp nhất trong chương trình Hóa học lớp 8. Bạn nên ghi nhớ các con số này, vì chúng xuất hiện đi xuất hiện lại trong rất nhiều bài tập, từ tính số mol, tính nồng độ dung dịch cho đến tính tỉ khối chất khí.
| Chất | Công thức | Cách tính M | M (g/mol) |
|---|---|---|---|
| Khí hydrogen | H2 | 2 × 1 | 2 |
| Khí oxygen | O2 | 2 × 16 | 32 |
| Nước | H2O | 2 × 1 + 16 | 18 |
| Khí carbon dioxide | CO2 | 12 + 2 × 16 | 44 |
| Muối ăn | NaCl | 23 + 35,5 | 58,5 |
| Khí ammonia | NH3 | 14 + 3 × 1 | 17 |
| Acid sulfuric | H2SO4 | 2 × 1 + 32 + 4 × 16 | 98 |
| Đá vôi | CaCO3 | 40 + 12 + 3 × 16 | 100 |
| Muối đồng sunfat | CuSO4 | 64 + 32 + 4 × 16 | 160 |
| Vôi tôi | Ca(OH)2 | 40 + 2 × (16 + 1) | 74 |
Nhìn vào bảng, bạn sẽ thấy một quy luật thú vị: khối lượng mol của đá vôi CaCO3 đúng bằng 100 g/mol — một con số tròn trịa rất dễ nhớ, và cũng là lí do các bài tập hay lấy CaCO3 làm ví dụ. Còn acid sulfuric H2SO4 có M = 98 g/mol, gần bằng 100 nên nhiều bạn hay nhầm thành 100; hãy nhớ kĩ: H2SO4 là 98, CaCO3 mới là 100. Hai con số này chỉ khác nhau 2 đơn vị nhưng đáp án bài tập thì khác hẳn.
Phân biệt khối lượng mol (M) với khối lượng nguyên tử và khối lượng (m)
Đây là phần nhiều bạn nhầm nhất, nên hãy đọc thật chậm. Có ba khái niệm nghe giống nhau nhưng hoàn toàn khác nhau: khối lượng nguyên tử, khối lượng mol và khối lượng. Khối lượng nguyên tử là khối lượng của một nguyên tử hay một phân tử, đơn vị là đvC (đơn vị khối lượng nguyên tử), không có đơn vị g/mol. Ví dụ: một phân tử nước nặng 18 đvC, một nguyên tử sắt nặng 56 đvC. Khối lượng mol (M) là khối lượng của 1 mol chất, đơn vị là g/mol. Ví dụ: M của nước là 18 g/mol, M của sắt là 56 g/mol. Còn khối lượng (m) là khối lượng của một mẫu chất cụ thể nào đó mà bạn đang cân, đơn vị là gam (g). Ví dụ: cốc nước trên bàn cân nặng 36 g, túi muối trong bếp nặng 117 g.
Ba khái niệm này liên hệ với nhau qua một điểm chung duy nhất: con số. Khối lượng của một phân tử nước là 18 đvC, khối lượng mol của nước là 18 g/mol — cùng con số 18, chỉ khác đơn vị. Nhưng khối lượng m thì không cố định: 36 g nước, 18 g nước hay 180 g nước đều là nước, chỉ khác nhau ở lượng nước bạn đang có. M là tính chất riêng của chất (nước lúc nào cũng có M = 18 g/mol), còn m là tính chất của mẫu chất cụ thể (cốc này 36 g, cốc kia 180 g). Nhầm M với m là nhầm một con số cố định với một con số thay đổi theo mẫu — giống như nhầm giá 1 kg đường với tiền của cả túi đường bạn mua vậy.
Một cách nhớ nhanh: thấy đơn vị g/mol thì đó là M; thấy đơn vị đvC thì đó là khối lượng nguyên tử hay phân tử; thấy đơn vị g (gam) mà không có "/mol" đi kèm thì đó là m. Khi làm bài, bạn hãy viết đơn vị ra giấy cùng với con số — viết "M = 18 g/mol" thay vì chỉ viết "18" — thì sẽ không bao giờ nhầm nữa. Nhiều bạn mất điểm oan chỉ vì viết đáp án là "18" mà không ghi đơn vị, khiến thầy cô không biết đó là M, là m hay là khối lượng phân tử.
Ví dụ 1: Tính khối lượng mol khi biết khối lượng và số mol
Đề bài: Một mẫu chất nặng 8 g và có số mol là 0,5 mol. Tính khối lượng mol của chất đó.
Lời giải: Đề bài cho m = 8 g và n = 0,5 mol, hỏi M. Áp dụng đúng công thức tính khối lượng mol M = m/n. Thay số vào: M = 8 / 0,5 = 16 g/mol. Vậy khối lượng mol của chất đó là 16 g/mol.
Bài này tuy chỉ có một phép chia nhưng lại là dạng bài gốc của cả chương: nó kiểm tra xem bạn có hiểu đúng ý nghĩa của M hay không. Mẹo kiểm tra lại: 0,5 mol nặng 8 g thì 1 mol sẽ nặng gấp đôi, tức là 16 g — khớp với đáp án. Nếu bạn chia ngược thành 0,5 / 8 = 0,0625 thì con số đó không có ý nghĩa gì cả, vì khối lượng mol của một chất không thể nhỏ hơn 1 g/mol trong các bài tập lớp 8. Thấy đáp án nhỏ bất thường là phải dừng lại kiểm tra ngay xem mình có chia ngược tử số với mẫu số hay không.
Ví dụ 2: Tính khối lượng mol của acid sulfuric H2SO4
Đề bài: Tính khối lượng mol của acid sulfuric H2SO4.
Lời giải: Bước 1, tra bảng tuần hoàn: H nặng 1, S nặng 32, O nặng 16. Bước 2, đếm nguyên tử trong công thức H2SO4: có 2 nguyên tử H, 1 nguyên tử S và 4 nguyên tử O. Bước 3, cộng lại: M = 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 2 + 32 + 64 = 98 g/mol. Vậy khối lượng mol của H2SO4 là 98 g/mol.
Đây là ví dụ kinh điển về lỗi quên nhân chỉ số dưới. Nếu quên nhân 2 cho H và nhân 4 cho O, bạn sẽ tính thành 1 + 32 + 16 = 49 g/mol — sai đúng một nửa. Cách làm chắc chắn là viết công thức ra giấy, gạch chân từng nguyên tố kèm chỉ số của nó rồi mới cộng: H2 thì viết "2 × 1", S thì viết "32", O4 thì viết "4 × 16". Viết rõ từng phép nhân như vậy thì không thể quên được. Sau khi tính xong, bạn có thể dùng kết quả này để tính tiếp: 49 g H2SO4 có số mol là n = m/M = 49/98 = 0,5 mol — một con số đẹp cho thấy bạn đã tính đúng M.
Ví dụ 3: Tính khối lượng mol của CaCO3 rồi tính số mol của 36 g nước và 117 g muối ăn
Đề bài: a) Tính khối lượng mol của đá vôi CaCO3. b) Tính số mol có trong 36 g nước H2O. c) Tính số mol có trong 117 g muối ăn NaCl.
Lời giải: Câu a: CaCO3 gồm 1 nguyên tử Ca (40), 1 nguyên tử C (12) và 3 nguyên tử O (3 × 16 = 48), nên M = 40 + 12 + 48 = 100 g/mol. Câu b: M của H2O là 18 g/mol, áp dụng n = m/M = 36/18 = 2 mol. Vậy 36 g nước có 2 mol phân tử nước. Câu c: M của NaCl là 58,5 g/mol, áp dụng n = m/M = 117/58,5 = 2 mol. Vậy 117 g muối ăn có 2 mol NaCl.
Ba câu này cho thấy một điều rất hay: 36 g nước và 117 g muối ăn nặng khác nhau rất nhiều, nhưng số mol lại bằng nhau — cùng là 2 mol. Vì sao? Vì mỗi phân tử muối ăn nặng hơn mỗi phân tử nước (58,5 so với 18), nên để có cùng số phân tử thì khối lượng muối ăn phải lớn hơn. Đây chính là ý nghĩa sâu xa của khối lượng mol: nó cho biết mỗi loại hạt nặng bao nhiêu, để bạn đổi từ "cân nặng" sang "số hạt" một cách chính xác. Bạn có thể đọc thêm về cách dùng số mol trong bài công thức tính số mol của loạt bài này.
Ví dụ 4: Tính khối lượng của 0,25 mol khí CO2 và của 2 mol nước
Đề bài: a) Tính khối lượng của 0,25 mol khí carbon dioxide CO2. b) Tính khối lượng của 2 mol nước H2O.
Lời giải: Câu a: M của CO2 là 44 g/mol, áp dụng công thức biến đổi m = M × n = 44 × 0,25 = 11 g. Vậy 0,25 mol CO2 nặng 11 g. Câu b: M của H2O là 18 g/mol, áp dụng m = M × n = 18 × 2 = 36 g. Vậy 2 mol nước nặng 36 g — khớp với kết quả ở ví dụ 3, nơi 36 g nước được tính ra 2 mol. Tính xuôi và tính ngược khớp nhau là dấu hiệu chắc chắn bạn đã làm đúng.
Ví dụ này cho thấy công thức M = m/n không chỉ dùng để tính M mà còn dùng ngược lại để tính khối lượng khi biết số mol. Trong phòng thí nghiệm, người ta thường làm ngược như vậy: tính ra cần 0,25 mol CO2 cho phản ứng, rồi đổi thành 11 g để cân trên cân điện tử — vì cân thì cân được gam, chứ không cân được mol. Tương tự, muốn pha dung dịch có 2 mol muối, bạn phải đổi ra gam rồi mới cân. Nếu muốn tìm hiểu thêm về pha dung dịch, hãy đọc bài công thức tính nồng độ mol trong cùng loạt bài.
5 lỗi sai thường gặp khi dùng công thức tính khối lượng mol
Biết công thức chưa đủ — phải tránh được những cái bẫy mà đề thi hay giăng ra. Dưới đây là 5 lỗi mà học sinh lớp 8 mắc nhiều nhất khi dùng công thức tính khối lượng mol, kèm cách sửa từng lỗi.
Lỗi 1: Nhầm M với m — lấy khối lượng mẫu làm khối lượng mol
Đề bài cho "8 g chất có 0,5 mol", nhiều bạn trả lời ngay M = 8 g/mol vì thấy con số 8 g trong đề. Sai rồi: 8 g là khối lượng của cả mẫu (m), còn M phải tính bằng M = m/n = 8/0,5 = 16 g/mol. Cách tránh: trước khi tính, hãy viết rõ ra giấy "m = 8 g, n = 0,5 mol, cần tìm M", rồi mới thay số vào công thức. Viết rõ từng kí hiệu kèm đơn vị thì không thể nhầm m với M được.
Lỗi 2: Quên nhân chỉ số dưới khi tính M của hợp chất
Lỗi này đã nhắc ở ví dụ 2 nhưng vẫn đáng nhắc lại vì nó xuất hiện trong gần một nửa số bài tập sai. H2SO4 tính thành 49 g/mol thay vì 98 g/mol, Ca(OH)2 tính thành 57 g/mol thay vì 74 g/mol, CuSO4 tính thành 64 + 32 + 16 = 112 g/mol thay vì 160 g/mol — tất cả đều do quên nhân chỉ số dưới. Cách tránh: viết công thức ra giấy, đếm từng nguyên tử rồi mới cộng, và nhớ nhân cả nhóm trong dấu ngoặc với số đứng sau ngoặc.
Lỗi 3: Quên đổi đơn vị khối lượng — dùng kg hay mg thay cho gam
Công thức M = m/n yêu cầu m tính bằng gam. Đề bài cho 0,5 kg đường thì phải đổi thành 500 g trước khi tính; cho 500 mg muối thì phải đổi thành 0,5 g. Lấy 0,5 kg chia thẳng cho số mol thì kết quả sai gấp 1000 lần. Mẹo nhớ: cứ thấy kg thì nhân 1000 ra gam, thấy mg thì chia 1000 ra gam, rồi mới bắt đầu tính. Đơn vị đúng là một nửa của đáp án đúng.
Lỗi 4: Dùng khối lượng nguyên tử của nguyên tố thay cho khối lượng mol của phân tử
Đề hỏi M của khí oxygen O2, nhiều bạn trả lời 16 g/mol — đó là khối lượng của một nguyên tử O, không phải của một phân tử O2. Phân tử O2 có 2 nguyên tử O nên M = 2 × 16 = 32 g/mol. Tương tự, M của H2 là 2 g/mol chứ không phải 1 g/mol, M của N2 là 28 g/mol chứ không phải 14 g/mol. Cách tránh: đọc kĩ công thức phân tử — thấy chỉ số 2 là phải nhân đôi ngay.
Lỗi 5: Chia ngược tử số và mẫu số trong M = m/n
Một số bạn tính M bằng n/m thay vì m/n. Với 8 g chất có 0,5 mol, chia ngược sẽ ra 0,5/8 = 0,0625 — một con số vô nghĩa vì khối lượng mol trong bài tập lớp 8 luôn là số lớn hơn 1, thường từ 2 đến vài trăm g/mol. Cách kiểm tra nhanh: M phải lớn hơn m khi n nhỏ hơn 1 mol, và M phải nhỏ hơn m khi n lớn hơn 1 mol. Thấy đáp án nhỏ bất thường như 0,0625 là biết ngay mình đã chia ngược.
Bài tập tự luyện: 5 câu tính khối lượng mol có đáp án
Hãy tự làm 5 câu dưới đây rồi đối chiếu đáp án. Mỗi câu đều có giải thích ngắn để bạn biết mình sai ở đâu nếu làm chưa đúng.
Câu 1. Tính khối lượng mol của đá vôi CaCO3.
→ Đáp án: 100 g/mol. Giải thích: M = 40 + 12 + 3 × 16 = 40 + 12 + 48 = 100 g/mol.
Câu 2. Một mẫu chất nặng 8 g, có số mol là 0,5 mol. Tính khối lượng mol của chất đó.
→ Đáp án: 16 g/mol. Giải thích: Áp dụng M = m/n = 8/0,5 = 16 g/mol.
Câu 3. Tính khối lượng của 0,25 mol khí CO2.
→ Đáp án: 11 g. Giải thích: M của CO2 là 44 g/mol. Khối lượng m = M × n = 44 × 0,25 = 11 g.
Câu 4. Tính số mol có trong 36 g nước H2O.
→ Đáp án: 2 mol. Giải thích: M của H2O là 18 g/mol. Số mol n = m/M = 36/18 = 2 mol.
Câu 5. Tính khối lượng mol của vôi tôi Ca(OH)2 và tính số mol có trong 117 g muối ăn NaCl.
→ Đáp án: M của Ca(OH)2 là 74 g/mol; 117 g NaCl có 2 mol. Giải thích: M của Ca(OH)2 = 40 + 2 × (16 + 1) = 74 g/mol. M của NaCl là 58,5 g/mol nên n = 117/58,5 = 2 mol.
Làm xong 5 câu này, bạn hãy thử sức với dạng bài nâng cao hơn: cho phương trình phản ứng và khối lượng một chất, tính khối lượng chất còn lại — dạng bài này sẽ dùng đến định luật bảo toàn khối lượng và khối lượng mol cùng lúc, đúng dạng bài sẽ gặp trong bài kiểm tra học kì.
Câu hỏi thường gặp về công thức tính khối lượng mol
Khối lượng mol và khối lượng nguyên tử khác nhau như thế nào? Khối lượng nguyên tử là khối lượng của một nguyên tử hay một phân tử, đơn vị là đvC. Khối lượng mol là khối lượng của 1 mol chất, đơn vị là g/mol. Hai đại lượng này có cùng con số nhưng khác đơn vị: một phân tử nước nặng 18 đvC, còn 1 mol nước nặng 18 g/mol.
Vì sao M của H2SO4 là 98 g/mol mà không phải 49 g/mol? Vì công thức H2SO4 có 2 nguyên tử H, 1 nguyên tử S và 4 nguyên tử O. Tính đúng là M = 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 2 + 32 + 64 = 98 g/mol. Tính thành 49 g/mol là do quên nhân chỉ số dưới: chỉ tính 1 nguyên tử H và 1 nguyên tử O thay vì 2 và 4.
Khối lượng mol có thay đổi theo nhiệt độ hay áp suất không? Không. Khối lượng mol là tính chất riêng của từng chất, chỉ phụ thuộc vào loại nguyên tử và số nguyên tử trong công thức. Một mol nước lúc nào cũng nặng 18 g, dù là nước đá ở 0°C hay hơi nước ở 100°C. Chỉ có thể tích của chất khí mới thay đổi theo nhiệt độ và áp suất.
Có cần học thuộc lòng bảng khối lượng mol không? Không cần thuộc hết, nhưng nên nhớ các chất hay gặp: H2O 18, CO2 44, NaCl 58,5, H2SO4 98, CaCO3 100, CuSO4 160, Ca(OH)2 74, NH3 17 (đơn vị g/mol). Các chất khác thì tra bảng tuần hoàn rồi cộng lại, chỉ mất vài giây. Thuộc các con số hay gặp giúp bạn làm bài nhanh hơn và kiểm tra đáp án dễ hơn.
Tính M của hợp chất có dấu ngoặc như thế nào? Tính khối lượng của một nhóm trong ngoặc trước, rồi nhân với số đứng sau ngoặc. Ví dụ Ca(OH)2: một nhóm OH nặng 16 + 1 = 17, có 2 nhóm nên 2 × 17 = 34, cộng với Ca là 40 được M = 74 g/mol. Tuyệt đối không cộng thẳng 40 + 16 + 1 mà quên nhân 2.
Kết luận: thuộc M = m/n, làm chủ mọi bài toán khối lượng
Công thức tính khối lượng mol chỉ gói gọn trong một phép chia: M = m/n. Nhưng đằng sau phép chia ấy là cả một cách nghĩ mới của hóa học: đếm chất theo gói mol, đổi từ khối lượng cân được sang số hạt vi mô, và ngược lại. Nhớ kĩ ba điều: tính M của hợp chất bằng cách cộng khối lượng mol của từng nguyên tử, nhớ nhân chỉ số dưới và nhân nhóm trong ngoặc; phân biệt rõ M (g/mol) với m (g) và với khối lượng nguyên tử (đvC); đổi đúng đơn vị khối lượng sang gam trước khi tính.
Học tốt khối lượng mol hôm nay, bạn sẽ thấy các bài toán về số mol, nồng độ dung dịch và phương trình hóa học ở những bài sau trở nên dễ dàng hơn rất nhiều, vì mọi bài toán đó đều bắt đầu từ việc tính đúng M. Hãy ôn lại bảng khối lượng mol của 10 chất hay gặp trong bài, làm lại 5 câu tự luyện cho đến khi làm đúng cả 5 câu không cần nhìn đáp án, rồi đọc tiếp bài công thức tính nồng độ phần trăm để xem khối lượng mol được dùng như thế nào khi pha chế dung dịch trong đời sống nhé.