Công Cụ Này Làm Gì
Công cụ này chuyển thể tích của một chất khí, đo bằng lít, thành lượng chất tính bằng mol. Nó dựa trên một nguyên lý quan trọng: ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, một mol của bất kỳ khí lý tưởng nào cũng chiếm cùng một thể tích. Ở Điều Kiện Tiêu Chuẩn (ĐKTC: 0°C và 1 atm), thể tích đó — gọi là thể tích mol — bằng 22,4 lít trên mỗi mol. Vì vậy chỉ cần một phép chia đơn giản là đổi được từ lít sang mol.
Công Thức
Mối liên hệ là $$n = \frac{V}{V_m}$$ trong đó \(n\) là số mol, \(V\) là thể tích khí tính bằng lít, và \(V_m\) là thể tích mol. Ở ĐKTC, công thức trở thành $$n = \frac{V}{22{,}4}$$ Nếu bạn làm bài ở nhiệt độ phòng (25°C, đôi khi gọi là RTP), thể tích mol gần với 24,0 L/mol, nên hãy chỉnh lại giá trị ở ô nhập thứ hai cho phù hợp.
Cách Sử Dụng
Nhập thể tích khí tính bằng lít. Giữ nguyên thể tích mol ở mức 22,4 cho ĐKTC, hoặc đổi sang 24,0 cho điều kiện nhiệt độ phòng, hay bất kỳ giá trị nào mà đề bài yêu cầu. Công cụ sẽ chia thể tích cho thể tích mol và cho ra số mol ngay lập tức.
Ví Dụ Minh Họa
Giả sử bạn có 44,8 L khí oxi ở ĐKTC. Áp dụng $$n = \frac{V}{22{,}4} = \frac{44{,}8}{22{,}4} = 2 \text{ mol}$$ Muốn tìm khối lượng, hãy nhân với khối lượng mol của O2 (32 g/mol): \(2 \times 32 = 64\) g.
Câu Hỏi Thường Gặp
Vì sao lại là 22,4 lít? Phương trình khí lý tưởng (\(PV = nRT\)) cho thấy ở 273,15 K và 1 atm, một mol chiếm khoảng 22,414 L, thường được làm tròn thành 22,4.
Công thức này dùng được cho mọi khí không? Có, với các khí lý tưởng. Khí thực có sai lệch nhỏ, nhưng phép tính gần đúng này rất chính xác cho hầu hết bài tập Hóa thông thường.
Nếu điều kiện không phải ĐKTC thì sao? Hãy thay đổi giá trị thể tích mol. Với những điều kiện không tiêu chuẩn cần độ chính xác cao, hãy dùng trực tiếp phương trình khí lý tưởng đầy đủ: \(n = \frac{PV}{RT}\).
