Giải Khoa học tự nhiên 8 Bài 3: Mol và tỉ khối chất khí

Mở đầu

Bằng phép đo thông thường, ta chỉ xác định được khối lượng chất rắn, chất lỏng hoặc thể tích của chất khí. Làm thế nào để biết lượng chất có bao nhiêu phân tử, nguyên tử?

Trả lời:

- Mặc dù các công cụ đo lường thông thường trong đời sống chỉ giúp chúng ta cân được khối lượng vật rắn, chất lỏng hoặc đong được thể tích chất khí, con người vẫn có cách xác định chính xác số lượng hạt vi mô có trong một lượng chất. Để đếm được trong một lượng chất chứa bao nhiêu nguyên tử, nguyên tử, ta cần sử dụng khái niệm mol.

I. Mol

1. Khái niệm

Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 8 (trang 17): Đọc thông tin Hình 3.1 và so sánh khối lượng của 1 mol nguyên tử carbon, 1 mol phân tử iodine và 1 mol phân tử nước.

Trả lời:

* So sánh:

- Khối lượng của 1 mol nguyên tử carbon là nhỏ nhất.

- Khối lượng của 1 mol phân tử nước giữ vị trí trung gian.

- Khối lượng của 1 mol phân tử iodine sở hữu giá trị lớn nhất.

=> Dựa vào thông tin Hình 3.1 ta thấy khối lượng trật tự sắp xếp tăng dần, cụ thể: 1 mol nguyên tử carbon < 1 mol phân tử nước < 1 mol phân tử iodine.

Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 8 (trang 17): Tính số nguyên tử, phân tử có trong mỗi lượng chất sau:

a) 0,25 mol nguyên tử C;

b) 0,002 mol phân tử I₂;

c) 2 mol phân tử H₂O.

Trả lời:

- Bằng cách áp dụng hằng số Avogadro (N = 6,022.10²³) ta tính toán được số lượng hạt vi mô tồn tại trong các lượng chất cho trước:

a) Trong 0,25 mol nguyên tử C có 0,25 x 6.10²³ = 1,5055.10²³ nguyên tử

b) Trong 0,002 mol phân tử I₂ có: 0,002 . 6,022.10²³ = 1,2044.10²¹ phân tử

c) Trong 2 mol phân tử H₂O có: 2 . 6,022.10²³ = 12,044.10²³ phân tử

Câu hỏi 3 SGK Khoa học tự nhiên 8 (trang 17): Một lượng chất sau đây tương đương bao nhiêu mol nguyên tử hoặc mol phân tử?

a) 1,2044.10²² phân tử Fe₂O₃

b) 7,5275.10²⁴ nguyên tử Mg.

Trả lời:

- Để quy đổi số lượng hạt vi mô ngược lại thành số mol, ta lấy tổng số hạt chia cho hằng số Avogadro:

a) $$\frac{1,2044 \cdot 10^{22}}{6,022 \cdot 10^{23}} = 0,02 \text{ mol phân tử}$$

b) $$\frac{7,5275 \cdot 10^{24}}{6,022 \cdot 10^{23}} = 12,5 \text{ mol nguyên tử}$$

2. Khối lượng mol

Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 8 (trang 18): Tính khối lượng mol của chất X, biết rằng 0,4 mol chất này có khối lượng là 23,4 gam.

Trả lời:

Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 8 (trang 18): Tính số mol phân tử có trong 9 gam nước, biết rằng khối lượng mol của nước là 18 g/mol.

Trả lời:

Câu hỏi 3 SGK Khoa học tự nhiên 8 (trang 18): Calcium carbonate có công thức hoá học là CaCO₃.

a) Tính khối lượng phân tử của calcium carbonate.

b) Tính khối lượng của 0,2 moi calcium carbonate.

Trả lời:

- Khối lượng phân tử CaCO₃ = 40 + 12 + 16 x 3 = 100 (amu)

- Khối lượng của 0,2 mol CaCO₃ = 0,2 x 100 = 20 gam

3. Thể tích mol của chất khí

Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 8 (trang 18): Ở 25°C và 1 bar, 1,5 mol khí chiếm thể tích bao nhiêu?

Trả lời:

- Ở các phép đo tuân theo điều kiện chuẩn (nhiệt độ 25°C và áp suất 1 bar), thể tích mà 1 mol khí bất kỳ chiếm chỗ luôn luôn cố định ở mức 24,79 lít.

- Vậy Thể tích không gian mà 1,5 mol khí bất kỳ chiếm giữ ở môi trường chuẩn nêu trên là: V = 1,5 × 24,79 = 37,185 lít.

Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 8 (trang 18): Một hỗn hợp gồm 1 mol khí oxygen với 4 mol khi nitrogen. Ở 25°C và 1 bar, hỗn hợp khí này có thể tích là bao nhiêu?

Trả lời:

V_{hỗn hợp khí} = (1 + 4) . 24,79 = 123,95 lít

Câu hỏi 3 SGK Khoa học tự nhiên 8 (trang 18): Tính số mol khí chứa trong bình có thể tích 500 mililit ở 25°C và 1 bar

Trả lời:

II. Tỉ khối chất khí

Câu hỏi 1 SGK Khoa học tự nhiên 8 (trang 19): 

a) Khí carbon dioxide (CO₂) nặng hơn hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?

b) Trong lòng hang sâu thường xảy ra quá trình phân huỷ chất vô cơ hoặc hữu cơ, sinh ra khí carbon đioxide. Hãy cho biết khí carbon đioxide tích tụ ở trên nền hang hay bị không khí đẩy bay lên trên.

Trả lời:

a) Khối lượng phân tử CO₂: 12 + 16 . 2 = 44 (amu).

- Tỉ khối của khí carbon dioxide so với không khí:

=> Vậy khí carbon dioxide nặng hơn không khí khoảng 1,52 lần.

b) Do đặc tính vật lý nặng hơn không khí, lượng khí carbon dioxide sinh ra từ các quá trình phân hủy hữu cơ và vô cơ nơi lòng hang sâu sẽ liên tục chìm xuống. Chúng tích tụ ngay trên nền hang chứ không thể bị không khí đẩy hay thổi bay lên phía trên cao.

Câu hỏi 2 SGK Khoa học tự nhiên 8 (trang 19): 

a) Khí methane (CH₄) nặng hơn hay nhẹ hơn không khi bao nhiêu lần?

b) Dưới đáy giếng thưởng xảy ra quá trinh phân huỷ chất hữu cơ, sinh ra khí methane. Hãy cho biết khí methane tích tụ đưới đáy giếng hay bị không khí đẩy bay lên trên.

Trả lời:

a) Khối lượng mol của khí metan (CH₄) bằng 12 + 1,4 = 16 (g/mol)

Tỷ lệ khối khí metan (CH₄) đối với không khí bằng 

Vì vậy khí metan (CH₄) nhẹ hơn không khí và bằng 0,55 lần không khí 

b) Tại các khu vực đáy giếng, quá trình phân hủy chất hữu cơ  thường xuyên giải phóng ra khí methane. Do trọng lượng nhẹ hơn không khí, lượng khí methane này bị đẩy bay lên trên thay vì đọng lại nơi đáy giếng.

---------------------------------------

     Trên đây là phần hướng dẫn chi tiết lời Giải Khoa học tự nhiên 8 Bài 3 Mol và tỉ khối chất khí (đầy đủ nhất), giúp bạn nắm vững những kiến thức nền tảng về Mol và tỉ khối chất khí. Hy vọng rằng những kiến thức này sẽ giúp bạn khơi dậy lòng say mê khám phá, hình thành tư duy khoa học chủ động và phát triển kỹ năng vận dụng vào các tình huống thực tế. Để xem trọn bộ lời giải chi tiết theo chương trình mới, đừng quên truy cập ngay tại link dưới đây:

>>> Full lời giải SGK Khoa học tự nhiên 8: Xem ngay!