KHỐI LƯỢNG MOL: CÁCH TÍNH, VÍ DỤ VÀ CÁC BÀI TẬP ĐÃ GIẢI - HÓA HỌC - 2025

Các khối lượng phân tử là một tài sản tích cực của vấn đề có liên quan tới khái niệm nốt ruồi với các phép đo khối lượng. Nói ngắn gọn hơn, đó là đại lượng khối lượng tương ứng với một mol chất; nghĩa là số Avogadro “nặng” (6,022 · 10 ²³ ) các hạt đã cho là bao nhiêu.

Một mol chất bất kỳ sẽ chứa cùng một số hạt (ion, phân tử, nguyên tử, v.v.); tuy nhiên, khối lượng của nó sẽ khác nhau vì kích thước phân tử của nó được xác định bởi số nguyên tử và các đồng vị tạo nên cấu trúc của nó. Nguyên tử hoặc phân tử càng lớn thì khối lượng mol phân tử của nó càng lớn.

Sự khác biệt giữa khối lượng mol của các chất khác nhau có thể được ghi nhận bề ngoài bằng lượng mẫu biểu kiến ​​của chúng. Nguồn: Gabriel Bolívar.

Ví dụ: giả sử thu thập chính xác một mol cho năm hợp chất khác nhau (hình trên cùng). Sử dụng một cái cân, khối lượng của mỗi cụm, được biểu thị dưới đây, đã được đo. Khối lượng này tương ứng với khối lượng mol. Trong tất cả chúng, hợp chất màu tím có các hạt nhẹ nhất, trong khi hợp chất màu xanh đậm có các hạt nặng nhất.

Lưu ý rằng một xu hướng tổng quát và phóng đại được thể hiện: khối lượng mol phân tử càng cao thì lượng mẫu phải đặt lên cân càng nhỏ. Tuy nhiên, khối lượng vật chất này cũng phụ thuộc nhiều vào trạng thái tập hợp của từng hợp chất và mật độ của nó.

Khối lượng mol phân tử được tính như thế nào?

Định nghĩa

Khối lượng mol có thể được tính toán dựa trên định nghĩa của nó: lượng khối lượng trên một mol chất:

M = gam chất / mol chất

Trên thực tế, g / mol là đơn vị mà khối lượng mol thường được biểu thị, cùng với kg / mol. Vì vậy, nếu chúng ta biết chúng ta có bao nhiêu mol của một hợp chất hoặc nguyên tố, và chúng ta cân nó, chúng ta sẽ nhận được trực tiếp khối lượng mol của nó bằng cách áp dụng một phép chia đơn giản.

Thành phần

Khối lượng mol không chỉ áp dụng cho các hợp chất mà còn cho các nguyên tố. Khái niệm về nốt ruồi không có sự phân biệt nào cả. Do đó, với sự trợ giúp của bảng tuần hoàn, chúng tôi xác định vị trí các khối lượng nguyên tử tương đối của một nguyên tố quan tâm, và chúng tôi nhân giá trị của nó với 1 g / mol; này là hằng số Avogadro, M _U .

Ví dụ, khối lượng nguyên tử tương đối của stronti là 87,62. Nếu chúng ta muốn có khối lượng nguyên tử của nó, nó sẽ là 87,62 amu; nhưng nếu những gì chúng ta đang tìm là khối lượng mol của nó, thì nó sẽ là 87,62 g / mol (87,62 · 1g / mol). Và do đó, khối lượng mol của tất cả các nguyên tố khác đều thu được theo cùng một cách mà không cần phải thực hiện phép nhân như vậy.

Các hợp chất

Khối lượng mol của một hợp chất không hơn là so với tổng khối lượng nguyên tử tương đối của các nguyên tử nhân với M _U .

Ví dụ, phân tử nước, H ₂ O, có ba nguyên tử: hai hydro và một oxy. Nguyên tử khối tương đối của H và O lần lượt là 1,008 và 15,999. Do đó, chúng tôi cộng khối lượng của chúng bằng cách nhân với số nguyên tử có trong phân tử của hợp chất:

2 H (1,008) = 2,016

1 O (15,999) = 15,999

M (H ₂ O) = (2.016 + 15.999) 1g / mol = 18.015 g / mol

Một thực tế khá phổ biến là bỏ M _U ở cuối:

M (H ₂ O) = (2.016 + 15.999) = 18.015 g / mol

Khối lượng mol được hiểu có đơn vị là g / mol.

Ví dụ

Một trong những khối lượng mol được biết đến nhiều nhất vừa được đề cập: khối lượng của nước, 18 g / mol. Những người quen thuộc với các phép tính này đạt đến mức có thể ghi nhớ một số khối lượng mol mà không cần phải tìm chúng hoặc tính toán chúng như đã làm ở trên. Một số khối lượng mol này, được dùng làm ví dụ, như sau:

-O ₂ : 32 g / mol

-N ₂ : 28 g / mol

-NH ₃ : 17 g / mol

-CH ₄ : 16 g / mol

-CO ₂ : 44 g / mol

-HCl: 36,5 g / mol

-H ₂ SO ₄ : 98 g / mol

-CH ₃ COOH: 60 g / mol

-Fe: 56 g / mol

Lưu ý rằng các giá trị đã cho được làm tròn. Đối với các mục đích chính xác hơn, khối lượng mol phải được biểu thị đến nhiều chữ số thập phân hơn và được tính toán với khối lượng nguyên tử tương đối thích hợp và chính xác.

Bài tập đã giải

Bài tập 1

Bằng phương pháp phân tích, người ta ước tính được dung dịch của một mẫu chứa 0,0267 mol chất phân tích D. Đồng thời, biết rằng khối lượng của nó tương ứng với 14% của một mẫu có tổng khối lượng là 76 gam. Tính khối lượng mol của chất phân tích D.

Chúng ta phải xác định khối lượng của D được hòa tan trong dung dịch. Chúng tôi tiến hành:

Khối lượng (D) = 76 g 0,14 = 10,64 g D

Tức là, chúng tôi tính 14% của 76 gam mẫu, tương ứng với số gam chất phân tích D. Sau đó, và cuối cùng, chúng tôi áp dụng định nghĩa về khối lượng mol, vì chúng tôi có đủ dữ liệu để tính toán nó:

M (D) = 10,64 g D / 0,0267 mol D

= 398,50 g / mol

Nghĩa là: một mol (6,022 · 10 ²³ ) phân tử Y có khối lượng bằng 398,50 gam. Nhờ giá trị này chúng ta có thể biết được lượng Y muốn cân trên cân trong trường hợp chúng ta muốn, chẳng hạn để pha dung dịch có nồng độ mol là 5 - 10 ^-3 M; nghĩa là, hòa tan 0,1993 gam Y trong một lít dung môi:

5 10 ^-3 (mol / L) (398,50 g / mol) = 0,1993 g Y

Bài tập 2

Tính khối lượng mol của axit xitric biết rằng công thức phân tử của nó là C ₆ H ₈ O ₇ .

Công thức tương tự C ₆ H ₈ O ₇ tạo điều kiện thuận lợi cho việc hiểu phép tính, vì nó cho chúng ta biết ngay số nguyên tử C, H và O có trong axit xitric. Do đó, chúng tôi lặp lại bước tương tự đã thực hiện đối với nước:

6 C (12.0107) = 72.0642

8 H (1,008) = 8,064

7 O (15,999) = 111.993

M (axit xitric) = 72,0642 + 8,064 + 111,993

= 192,1212 g / mol

Bài tập 3

Tính khối lượng mol của pentahiđrat đồng sunfat, CuSO ₄ · 5H ₂ O.

Trước đó chúng ta biết rằng khối lượng mol của nước là 18,015 g / mol. Điều này giúp chúng tôi đơn giản hóa các phép tính, vì hiện tại chúng tôi bỏ qua nó và tập trung vào muối khan CuSO ₄ .

Chúng ta có khối lượng nguyên tử tương đối của đồng và lưu huỳnh lần lượt là 63,546 và 32,065. Với những dữ liệu này, chúng ta tiến hành tương tự như với bài tập 2:

1 Cu (63,546) = 63,546

1 S (32,065) = 32,065

4 O (15,999) = 63,996

M (CuSO ₄ ) = 63,546 + 32,065 + 63,996

= 159,607 g / mol

Nhưng chúng tôi quan tâm đến khối lượng mol của muối pentahiđrat hóa, không phải là khối lượng khan. Để làm điều này, chúng ta phải thêm khối lượng nước tương ứng vào kết quả:

5 H ₂ O = 5 · (18.015) = 90.075

M (CuSO ₄ · 5H ₂ O) = 159,607 + 90,075

= 249,682 g / mol

Người giới thiệu

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
2. Wikipedia. (Năm 2020). Khối lượng phân tử. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
3. Nissa Garcia. (Năm 2020). Molar Mass là gì? Định nghĩa, Công thức & Ví dụ. Học. Phục hồi từ: study.com
4. Tiến sĩ Kristy M. Bailey. (sf). Hướng dẫn Stoichiometry
   Tìm khối lượng Molar. Phục hồi từ: Occc.edu
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 02 tháng 12 năm 2019). Bài toán ví dụ về khối lượng mol. Phục hồi từ: thinkco.com