Một mol chứa bao nhiêu hạt?
Nguyên tử, phân tử rất nhỏ nên thường không đếm từng hạt. **Mol** là đơn vị lượng chất; một mol nguyên tử hoặc phân tử chứa khoảng $6{,}022\times10^{23}$ hạt loại đó. Trong bài tính, dùng giá trị gần đúng này của hằng số Avogadro $N_A$.
Cần nói rõ loại hạt: 1 mol nguyên tử H và 1 mol phân tử $\mathrm{H_2}$ có cùng số hạt được nêu, nhưng mỗi phân tử $\mathrm{H_2}$ gồm hai nguyên tử H. Vì vậy 1 mol phân tử $\mathrm{H_2}$ chứa 2 mol nguyên tử H.
Gọi $n$ là số mol, $N$ là số nguyên tử hoặc phân tử đang xét. Để đổi giữa hai đại lượng:
$$N=nN_A,\qquad n=\frac{N}{N_A}.$$
Số mol bằng nhau cho cùng số hạt loại đã chọn, không có nghĩa khối lượng các chất bằng nhau.
Từ số mol tới số phân tử
Có 0,5 mol phân tử nước. Số phân tử nước là:
$$N=0{,}5\times6{,}022\times10^{23}$$
$$N=3{,}011\times10^{23}\ \text{phân tử}.$$
Mỗi phân tử $\mathrm{H_2O}$ có hai nguyên tử H và một nguyên tử O. Lượng nước này chứa 1 mol nguyên tử H và 0,5 mol nguyên tử O. Khi tính, cần phân biệt đang đếm phân tử nước hay từng loại nguyên tử.
Bài luyện
So sánh 1 mol nguyên tử carbon với 1 mol phân tử nước. Nhận xét nào đúng?
Mol xác định số hạt, không buộc các chất có cùng khối lượng.
Đúng: mỗi lượng đều chứa khoảng số Avogadro hạt được nêu.
Mỗi lượng 1 mol chứa cùng số hạt loại đã chọn.
Carbon và nước không có cùng thành phần nguyên tố.
Lời giải
1 mol nguyên tử carbon chứa khoảng $6{,}022\times10^{23}$ nguyên tử C; 1 mol phân tử nước chứa khoảng chừng ấy phân tử nước. Hai lượng có cùng số hạt được nêu, không có cùng thành phần hoặc nhất thiết cùng khối lượng. Đáp án B.
Bài luyện
0,5 mol phân tử nước chứa khoảng bao nhiêu phân tử? Dùng $N_A=6{,}022\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$.
Đây là số phân tử trong 1 mol.
Giá trị này ứng với 2 mol, không phải 0,5 mol.
Cần kiểm tra số mũ của 10.
Đúng: nhân số mol với số hạt trong một mol.
Lời giải
Số phân tử nước là $N=nN_A=0{,}5\times6{,}022\times10^{23}=3{,}011\times10^{23}$ phân tử. Đáp án D.
Bài luyện
0,25 mol phân tử $\mathrm{H_2}$ chứa bao nhiêu mol nguyên tử H?
Đúng: mỗi phân tử chứa hai nguyên tử H.
Đây là số mol phân tử, chưa tính số H trong mỗi phân tử.
Cần nhân với 2, không chia cho 2.
2 là số nguyên tử H trong mỗi phân tử, không phải lượng H trong mẫu này.
Lời giải
Mỗi phân tử $\mathrm{H_2}$ chứa hai nguyên tử H nên số mol nguyên tử H là $2\times0{,}25=0{,}50$ mol. Không nhầm số mol phân tử với số mol nguyên tử. Đáp án A.