Máy tính Mol sang Thể tích khí ở ĐKTC là gì?
Công cụ này chuyển đổi lượng khí tính bằng mol sang thể tích tương ứng ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (ĐKTC, hay STP trong tiếng Anh). Nó dựa trên định luật Avogadro: các thể tích bằng nhau của những chất khí lý tưởng ở cùng nhiệt độ và áp suất sẽ chứa cùng số phân tử. Ở ĐKTC — được định nghĩa ở đây là 0 °C (273,15 K) và 1 atm — một mol của bất kỳ khí lý tưởng nào cũng chiếm 22,414 lít, con số này gọi là thể tích mol.
Cách sử dụng
Bạn chỉ cần nhập lượng khí tính bằng mol, công cụ sẽ lập tức trả về thể tích theo đơn vị lít và mililít. Nó áp dụng cho mọi khí lý tưởng — oxy, nitơ, carbon dioxide, hydro — bởi vì thể tích mol không phụ thuộc vào loại khí khi xét trong điều kiện lý tưởng.
Giải thích công thức
Mối quan hệ rất đơn giản:
$$V = n \times 22{,}414\ \text{L}$$
trong đó \(V\) là thể tích tính bằng lít và \(n\) là số mol. Công thức này được suy ra từ phương trình trạng thái khí lý tưởng (\(PV = nRT\)) khi xét ở ĐKTC. Một số sách giáo khoa làm tròn thành 22,4 L/mol; công cụ này dùng giá trị chính xác hơn là 22,414 L/mol.
Ví dụ giải chi tiết
2,5 mol khí nitơ chiếm thể tích bao nhiêu ở ĐKTC?
$$V = 2{,}5 \times 22{,}414 = 56{,}035\ \text{L}$$ (tương đương 56.035 mL). Loại khí không ảnh hưởng đến kết quả — 2,5 mol của bất kỳ khí lý tưởng nào cũng cho cùng đáp án.
Câu hỏi thường gặp
ĐKTC (STP) chính xác là gì? Theo truyền thống, ĐKTC nghĩa là 0 °C và áp suất 1 atm, cho thể tích mol bằng 22,414 L/mol. Lưu ý rằng định nghĩa ĐKTC hiện đại của IUPAC (0 °C, 100 kPa) lại cho thể tích mol là 22,711 L/mol.
Tại sao dùng 22,414 mà không phải 22,4? 22,4 L/mol là giá trị thường được làm tròn; 22,414 L/mol mới là con số chính xác hơn, suy ra từ hằng số khí lý tưởng.
Công thức này có đúng với khí thực không? Kết quả chỉ chính xác tuyệt đối với khí lý tưởng. Khí thực có sai lệch nhẹ, nhất là ở áp suất cao hoặc nhiệt độ thấp, nhưng phép tính gần đúng này vẫn rất tốt cho hầu hết bài toán hóa học thường ngày.
