Tìm số mol khí trước khi tính thể tích
Ở **25 °C, 1 bar**, dùng thể tích mol khí $V_m=24{,}79$ L/mol theo SGK. Khi đó:
$$V=n\times24{,}79,\qquad n=\frac{V}{24{,}79}.$$
V tính bằng L, n tính bằng mol. Tính theo phương trình vẫn cần tìm số mol khí từ hệ số, rồi mới đổi ra thể tích. Nếu đề cho thể tích khí để tìm lượng chất đầu, đổi thể tích sang mol rồi làm theo chiều ngược lại.
Không dùng 24,79 L/mol cho mọi nhiệt độ, áp suất. Cũng không tự thay bằng 22,4 L/mol khi đề đang xét 25 °C, 1 bar.
Aluminium tạo khí hydrogen
Hòa tan hết 5,4 g Al trong HCl dư. Cho $M_{\mathrm{Al}}=27$ g/mol. Tính thể tích hydrogen thu được ở 25 °C, 1 bar.
$$\mathrm{2Al+6HCl\longrightarrow2AlCl_3+3H_2}.$$
Số mol Al: $n_{\mathrm{Al}}=5{,}4/27=0{,}2$ mol. Theo hệ số, 2 mol Al tạo 3 mol hydrogen, nên:
$$n_{\mathrm{H_2}}=0{,}2\times\frac32=0{,}3\ \mathrm{mol}.$$
$$V_{\mathrm{H_2}}=0{,}3\times24{,}79=7{,}437\ \mathrm{L}.$$
Đây là bài tính từ phản ứng đã cho, không hướng dẫn tự tạo hoặc đốt khí hydrogen.
Bài luyện
Nung phân hủy hoàn toàn 0,2 mol $\mathrm{CaCO_3}$ theo $\mathrm{CaCO_3\xrightarrow{t^\circ}CaO+CO_2}$. Thể tích $\mathrm{CO_2}$ ở 25 °C, 1 bar là bao nhiêu? Dùng $V_m=24{,}79$ L/mol.
Đây là thể tích của 1 mol khí, không phải 0,2 mol.
0,2 là số mol, chưa phải thể tích.
Đúng: 0,2 mol khí nhân 24,79 L/mol.
Không chia đôi vì hai chất có hệ số 1 : 1.
Lời giải
Tỉ lệ $\mathrm{CaCO_3:CO_2}=1:1$, nên có 0,2 mol $\mathrm{CO_2}$. $V=0{,}2\times24{,}79=4{,}958$ L ở 25 °C, 1 bar. Đáp án C.
Bài luyện
Hòa tan hết 2,7 g Al trong HCl dư theo $\mathrm{2Al+6HCl\longrightarrow2AlCl_3+3H_2}$. Cho $M_{\mathrm{Al}}=27$ g/mol, $V_m=24{,}79$ L/mol ở 25 °C, 1 bar. Thể tích hydrogen ở điều kiện này là bao nhiêu?
Đã lấy số mol Al làm số mol hydrogen, bỏ tỉ lệ 3 : 2.
Đúng: 0,15 mol hydrogen nhân 24,79.
Đây là lượng khí từ 5,4 g Al, gấp đôi dữ kiện.
0,15 là số mol khí, chưa đổi ra L.
Lời giải
$n_{\mathrm{Al}}=2{,}7/27=0{,}1$ mol. $n_{\mathrm{H_2}}=0{,}1\times3/2=0{,}15$ mol. $V=0{,}15\times24{,}79=3{,}7185$ L ở 25 °C, 1 bar. Đáp án B.
Bài luyện
Theo $\mathrm{Fe+2HCl\longrightarrow FeCl_2+H_2}$, 1,2395 L hydrogen được tạo thành ở 25 °C, 1 bar. Cho $V_m=24{,}79$ L/mol, $M_{\mathrm{Fe}}=56$ g/mol. Khối lượng Fe đã phản ứng là bao nhiêu?
Tỉ lệ Fe : hydrogen là 1 : 1, không chia đôi.
Chỉ có 0,05 mol khí, không phải 0,1 mol.
0,05 là số mol Fe, chưa đổi sang gam.
Đúng: đổi thể tích ra mol rồi nhân M của Fe.
Lời giải
$n_{\mathrm{H_2}}=1{,}2395/24{,}79=0{,}05$ mol. Theo tỉ lệ 1 : 1, Fe đã phản ứng 0,05 mol, có khối lượng $0{,}05\times56=2{,}8$ g. Đáp án D.