Tổng Hợp Các Công Thức Tính Số Mol, Nồng Độ Mol và Phần Trăm Số Mol Chi Tiết

Tổng hợp đầy đủ các công thức tính số mol, nồng độ mol và phần trăm số mol. Hướng dẫn chi tiết, dễ hiểu kèm ví dụ minh họa cho học sinh.

Trong Hóa học, mọi phản ứng, mọi hợp chất đều được định lượng qua một đơn vị trung tâm, đó chính là mol.

Hiểu và vận dụng thành thạo các công thức liên quan đến mol không chỉ là yêu cầu cơ bản mà còn là chìa khóa để bạn chinh phục các bài toán hóa học phức tạp.

Bài viết này sẽ tổng hợp đầy đủ và chi tiết 3 nhóm công thức quan trọng nhất: công thức tính số mol, cách tính nồng độ mol, và cách tính phần trăm số mol.

1. Các Công Thức Tính Số Mol (n) Cơ Bản

Để bắt đầu mọi tính toán, việc đầu tiên bạn cần làm là xác định số mol (n) của các chất. Dưới đây là 3 công thức tính số mol phổ biến nhất, áp dụng cho các trường hợp khác nhau.

a. Dựa vào khối lượng chất (m)

Đây là công thức được sử dụng thường xuyên nhất khi bạn biết khối lượng của một chất rắn, lỏng hoặc khí.

• Công thức: n=Mm​
• Trong đó:
  • n: Số mol của chất (đơn vị: mol).
  • m: Khối lượng của chất đã cho (đơn vị: gam, g).
  • M: Khối lượng mol của chất (đơn vị: g/mol). M được tính bằng tổng nguyên tử khối của các nguyên tố trong công thức hóa học (tra cứu trong Bảng tuần hoàn).
• Ví dụ: Tính số mol của 11 gam khí Cacbon Dioxit (CO₂).
  • Bước 1: Tính khối lượng mol của CO₂: M(CO₂) = 12 + 16 × 2 = 44 g/mol.
  • Bước 2: Áp dụng công thức: n(CO₂) = 11 / 44 = 0,25 mol.

b. Dựa vào thể tích chất khí (V) ở điều kiện chuẩn

Công thức này chỉ dành riêng cho các chất ở trạng thái khí.

• Công thức: n=24,79V​
• Lưu ý quan trọng: Công thức này chỉ áp dụng cho chất khí ở điều kiện chuẩn mới (nhiệt độ 25°C và áp suất 1 bar) theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018. Giá trị 22,4 chỉ dùng cho điều kiện tiêu chuẩn cũ (0°C, 1 atm).
• Trong đó:
  • n: Số mol của chất khí (đơn vị: mol).
  • V: Thể tích của chất khí (đơn vị: lít, L).
• Ví dụ: Tính số mol của 4,958 lít khí Oxi (O₂) ở điều kiện chuẩn.
  • Áp dụng công thức: n(O₂) = 4,958 / 24,79 = 0,2 mol.

c. Dựa vào nồng độ mol của dung dịch (Cₘ)

• Công thức: n=CM​×Vdd​
• Trong đó:
  • n: Số mol chất tan (đơn vị: mol).
  • Cₘ: Nồng độ mol của dung dịch (đơn vị: M hoặc mol/L).
  • V_{dd}: Thể tích dung dịch (đơn vị: lít, L). Lưu ý: Nếu đề bài cho đơn vị mililít (ml), bạn phải đổi ra lít (1 L = 1000 ml).

2. Cách Tính Nồng Độ Mol (Cₘ)

Nồng độ mol là đại lượng cho biết số mol chất tan có trong một lít dung dịch. Đây là cách biểu thị nồng độ phổ biến nhất.

• Công thức: CM​=Vdd​n​
• Trong đó:
  • Cₘ: Nồng độ mol (đơn vị: M hoặc mol/L).
  • n: Số mol chất tan (đơn vị: mol).
  • V_{dd}: Thể tích dung dịch (đơn vị: lít, L).
• Ví dụ: Hòa tan 1 mol đường (C₁₂H₂₂O₁₁) vào nước để thu được 500 ml dung dịch. Tính nồng độ mol của dung dịch thu được.
  • Bước 1: Đổi đơn vị thể tích: 500 ml = 0,5 L.
  • Bước 2: Áp dụng công thức: Cₘ = 1 / 0,5 = 2 M.

3. Cách Tính Phần Trăm Số Mol Trong Hỗn Hợp

Khi có một hỗn hợp gồm nhiều chất (đặc biệt là hỗn hợp khí), người ta thường dùng phần trăm số mol để biểu thị thành phần của chúng.

• Công thức: %nA​=(nho^~nhợp​nA​​)×100%
• Trong đó:
  • %nA​: Phần trăm số mol của chất A.
  • n_{A}: Số mol của chất A có trong hỗn hợp.
  • n_{hỗn hợp}: Tổng số mol của tất cả các chất có trong hỗn hợp.
• Ví dụ: Một hỗn hợp khí gồm 2 mol khí CO₂ và 3 mol khí N₂. Tính phần trăm số mol của mỗi khí.
  • Bước 1: Tính tổng số mol của hỗn hợp: nho^~nhợp​=nCO2​​+nN2​​=2+3=5 mol.
  • Bước 2: Tính phần trăm số mol của CO₂: %nCO2​​=(52​)×100%=40%.
  • Bước 3: Tính phần trăm số mol của N₂: %nN2​​=100%−40%=60%.

Lời Kết các công thức tính số mol

Việc nắm vững 3 nhóm công thức trên là kỹ năng không thể thiếu đối với bất kỳ học sinh nào.

Hãy luôn nhớ rằng, chìa khóa để áp dụng đúng chính là hiểu rõ bản chất của từng đại lượng và đặc biệt chú ý đến đơn vị đo lường (gam, lít, ml)

Cũng như điều kiện phản ứng (điều kiện chuẩn) để tránh những sai sót không đáng có. Chúc các bạn học tốt!