Điều kiện phải đi cùng thể tích
**Thể tích mol của chất khí** là thể tích của một mol khí. Ở cùng nhiệt độ và áp suất, các khí có cùng số mol chiếm cùng thể tích theo mô hình dùng trong bài học.
Ở **25 °C và 1 bar**, lấy thể tích mol là **24,79 L/mol**. Với $V$ tính bằng lít, $n$ tính bằng mol:
$$V=24{,}79n,\qquad n=\frac{V}{24{,}79}.$$
Giá trị 24,79 chỉ dùng với điều kiện trên, không áp dụng cho mọi nhiệt độ, áp suất hoặc cho nước lỏng. Nếu thể tích cho bằng mL, cần đổi sang L trước: $1000$ mL $=1$ L.
Tính thể tích và tính số mol
Ở 25 °C, 1 bar, 0,2 mol khí chiếm thể tích:
$$V=24{,}79\times0{,}2=4{,}958\ \mathrm{L}.$$
Ngược lại, một lượng khí có thể tích 1239,5 mL ở cùng điều kiện. Đổi $1239{,}5$ mL $=1{,}2395$ L rồi tính:
$$n=\frac{1{,}2395}{24{,}79}=0{,}05\ \mathrm{mol}.$$
Hai ví dụ dùng cùng điều kiện nhưng chọn phép tính khác nhau theo đại lượng đề hỏi.
Bài luyện
Ở 25 °C và 1 bar, 0,2 mol khí có thể tích bao nhiêu?
Cần nhân 24,79 với 0,2, không chia cho 0,2.
Đây là thể tích của 1 mol.
Cần tính thể tích bằng phép nhân, không chia số mol cho 24,79.
Đúng: dùng thể tích mol ở đúng điều kiện.
Lời giải
$V=24{,}79n=24{,}79\times0{,}2=4{,}958$ L ở 25 °C, 1 bar. Đáp án D.
Bài luyện
Khí có thể tích 2479 mL ở 25 °C, 1 bar. Số mol khí là bao nhiêu?
Phương án này dùng mL thay L trong công thức.
Đúng: đổi 2479 mL thành 2,479 L rồi chia 24,79.
Cần kiểm lại phép đổi đơn vị và chia.
2,479 là thể tích tính bằng lít, chưa phải số mol.
Lời giải
$2479$ mL $=2{,}479$ L. Vì khí ở 25 °C và 1 bar, $n=2{,}479/24{,}79=0{,}1$ mol. Đáp án B.
Bài luyện
Hai bình có thể tích khí bằng nhau, một bình oxygen, một bình nitrogen; cùng ở 25 °C và 1 bar. Đại lượng nào bằng nhau theo mô hình đã học?
Đúng: cùng thể tích, nhiệt độ và áp suất cho cùng số mol.
Oxygen và nitrogen có khối lượng mol khác nhau.
Khối lượng mol phụ thuộc chất khí, không do bình bằng nhau.
Mỗi bình chứa nguyên tố khác nhau.
Lời giải
Cả hai bình dùng cùng $n=V/24{,}79$. Vì $V$ bằng nhau, số mol khí bằng nhau; khối lượng không nhất thiết bằng nhau vì khối lượng mol hai khí khác nhau. Đáp án A.
Bài luyện
8 g khí $\mathrm{O_2}$ ở 25 °C, 1 bar có thể tích bao nhiêu? Biết $M_{\mathrm{O_2}}=32$ g/mol.
Cần đổi 8 g sang mol trước, không coi 8 g là 8 mol.
0,25 là số mol, chưa phải thể tích.
Đúng: đổi khối lượng sang số mol rồi tính thể tích.
Phương án này dùng 32/8 thay cho 8/32.
Lời giải
$n=m/M=8/32=0{,}25$ mol. Ở 25 °C, 1 bar, $V=24{,}79\times0{,}25=6{,}1975$ L. Đáp án C.