Mol: Định nghĩa, khái niệm và công thức tính số mol

Bài viết này yeuhoahoc.edu.vn sẽ giải thích khái niệm mol trong hóa học, định nghĩa của nó, cách tính khối lượng mol và thể tích mol, cùng với công thức để tính số mol trong các phản ứng hóa học.

Mol là gì? 

Mol là đơn vị đo lường dùng trong hóa học nhằm diễn tả lượng chất có chứa 6,02214129×

${10}^{23}$

số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Con số này được gọi là hằng số Avogadro và ký hiệu là N_A.

Mol (viết tắt của “mole”)  định nghĩa số lượng chất hóa học tương ứng với số nguyên tử carbon-12 trong 12 gram carbon-12. Một mol của bất kỳ chất hóa học nào cũng chứa cùng một số nguyên tử hoặc phân tử.

Khối lượng mol là gì?

Khối lượng mol, còn gọi là khối lượng molar, là khối lượng của một mol (số Avogadro) của một chất hóa học cụ thể. Khối lượng mol được đo bằng đơn vị gram trên một mol (g/mol).

Khái niệm này cho biết khối lượng trung bình của một nguyên tử hoặc phân tử của chất đó trong một mol. Khối lượng mol của một chất hóa học bằng khối lượng nguyên tử hoặc phân tử trung bình của nó. 

Khối lượng mol là một giá trị quan trọng trong hóa học và được sử dụng để tính toán số mol của chất dựa trên khối lượng và ngược lại trong các phản ứng hóa học.

Thể tích mol là gì?

Thể tích mol (hay còn gọi là thể tích molar) là một khái niệm trong hóa học, đặc biệt áp dụng cho các chất khí. Thể tích mol định nghĩa thể tích của một mol của một chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn (STP), thường được đo ở nhiệt độ 0°C và áp suất 1 atm (101.3 kPa).

Thể tích mol của các chất khí lý tưởng là đồng đều và tương đương với 22.4 lít ở điều kiện tiêu chuẩn (22.4 lít/mol). Điều này nghĩa là một mol của bất kỳ chất khí lý tưởng nào, ở điều kiện tiêu chuẩn, sẽ có thể tích bằng 22.4 lít.

Thể tích mol là một khái niệm quan trọng trong việc tính toán và dự đoán các phản ứng hóa học liên quan đến chất khí, đặc biệt trong việc xác định các điều kiện và thể tích của các chất khí trong các phản ứng.

Công thức tính số mol

Công thức tính số mol (n) được biểu diễn như sau:

$\mathrm{n} =\frac{ \mathrm{khối} \mathrm{lượng} \mathrm{chất} \left(\mathrm{m}\right)}{ \mathrm{khối} \mathrm{lượng} \mathrm{mol} \left(\mathrm{M}\right) }\left(\mathrm{mol}\right)$

Trong đó:

• n là số mol của chất hóa học.
• Khối lượng chất là khối lượng của chất cần tính số mol (đơn vị: gram).
• Khối lượng mol là khối lượng mol của chất hóa học đó (đơn vị: g/mol).

Công thức trên cho phép bạn tính số mol của một chất hóa học dựa trên khối lượng của nó và khối lượng mol của chất đó. Điều này rất hữu ích trong việc tính toán các phản ứng hóa học và xác định lượng chất cần sử dụng hoặc sản phẩm được tạo ra trong các phản ứng.

Bài tập áp dụng

Bài tập 1: Trong một phản ứng hóa học, 5 gram natri (Na) phản ứng với clo (

${\mathrm{Cl}}_2$

) để tạo ra hlorua natri (NaCl). Tính số mol của natri đã phản ứng.

Lời giải  

phương trình:                           2Na  +

${\mathrm{Cl}}_2$

  →  2NaCl

${\mathrm{m}}_{\mathrm{Na}}$

= 5gam 

Áp dụng công thức tính số mol ta có: n =

$\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{M}}$

 mà

${\mathrm{m}}_{\mathrm{Na}} = 5 \mathrm{gam}, {\mathrm{M}}_{\mathrm{Na}} = 23$

, hệ số cân bằng của Na trong phương trình là 2

                      ⇒

${\mathrm{n}}_{\mathrm{Na}}$

=

$\frac{5}{2*23}$

= 0,1 (mol)

Vậy số mol của natri đã tham gia phản ứng là: 0,1 (mol)

Bài tập 2: Trong quá trình làm bánh, bạn cần 0.5 mol đường (

${\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}{\mathrm{O}}_{11}$

). Tính khối lượng đường cần sử dụng.
Lời giải

áp dụng công thức tính số mol ta được:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}{\mathrm{O}}_{11} } = \frac{ \mathrm{m}}{ \mathrm{M}}$

  ⇒ m = nxM

mà theo đề bài

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}{\mathrm{O}}_{11}} = 0,5 \mathrm{mol} , {\mathrm{M}}_{{\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}{\mathrm{O}}_{11}} = 12\mathrm{x}12+22+16\mathrm{x}11 = 342$

⇒

${\mathrm{m}}_{{\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}}{\mathrm{O}}_{11}$

= 0,5 x 342 = 171gam

Vậy khối lượng đường cần sử dụng để làm bánh là 171 gam 

Tóm lại việc áp dụng khái niệm mol trong hoá học giúp chúng ta dễ dàng tính toán và dự đoán kết quả của các phản ứng, đồng thời cũng hỗ trợ trong việc thiết lập và tối ưu hóa các quy trình sản xuất trong công nghiệp.