Buzz
1. Tỉ khối hơi có ý nghĩa gì?
Tỷ khối là khái niệm quan trọng trong lĩnh vực khí học, dùng để so sánh khối lượng phân tử của chất A với chất B. Nó cho thấy mức độ nặng hay nhẹ của chất A so với chất B. Trong hóa học và vật lý, tỷ khối giúp so sánh khối lượng của các khí khác nhau, được tính bằng cách chia khối lượng của chất A cho chất B, cho biết chất A nặng hơn hay nhẹ hơn bao nhiêu lần.
Việc nắm vững và áp dụng tỷ khối trong ngành khí học là rất cần thiết. Nó giúp các nhà khoa học và kỹ sư xác định khối lượng tương đối của các khí trong nghiên cứu và ứng dụng thực tế, cũng như trong các quy trình công nghiệp, như kiểm soát chất lượng và an toàn của khí. Tỷ khối không chỉ là khái niệm cơ bản mà còn có vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu và hiểu biết về các thuộc tính của khí, mở ra cơ hội mới trong khoa học và công nghiệp.
2. Công thức để tính tỉ khối hơi
* Công thức tính tỉ khối hơi so với không khí:
Để so sánh trọng lượng của khí A với không khí, chúng ta dùng khái niệm tỉ khối. Tỉ khối của khí A so với không khí được tính dựa vào khối lượng mol của khí A (MA) và khối lượng mol trung bình của không khí (Mkk), với giá trị là 29 g/mol.
Trong đó:
- dA/kk là tỉ khối của khí A so với không khí: Đây là chỉ số dùng để so sánh trọng lượng giữa khí A và không khí, được tính bằng cách chia khối lượng mol của khí A (MA) cho khối lượng mol trung bình của không khí (Mkk).
- MA là khối lượng mol của khí A: Đây là khối lượng mol của khí A cần biết để tính tỉ khối, thường đo bằng gram/mol và phụ thuộc vào từng loại khí.
- Mkk là 'khối lượng mol trung bình' của không khí: Đây là giá trị trung bình khối lượng mol của các thành phần khí trong không khí như N2 và O2. Để tính khối lượng mol trung bình của không khí, ta kết hợp tỷ lệ phần trăm của các khí và khối lượng mol của chúng.
=> MA = dA/kk.29 (g/mol)
* Công thức để tính tỉ khối hơi giữa khí A và khí B
Để so sánh trọng lượng giữa khí A và khí B, ta sử dụng khái niệm tỉ khối. Tỉ khối của khí A so với khí B được xác định bằng cách so sánh khối lượng mol của khí A (MA) với khối lượng mol của khí B (MB).
Từ công thức trên, chúng ta có thể rút ra một số kết luận:
Trong đó:
- dA/B là tỉ khối của khí A so với khí B: Đây là chỉ số dùng để so sánh trọng lượng giữa khí A và khí B. Tỉ khối được tính bằng cách chia khối lượng mol của khí A (MA) cho khối lượng mol của khí B (MB).
- MA là khối lượng mol của khí A: Đây là giá trị khối lượng mol của khí A cần biết để tính tỉ khối, đo bằng gram/mol và phụ thuộc vào loại khí A cụ thể.
- MB là khối lượng mol của khí B: Đây là giá trị khối lượng mol của khí B cần biết để tính tỉ khối, cũng đo bằng gram/mol và phụ thuộc vào loại khí B cụ thể.
- Tỉ khối dA/B cho biết chất A nặng hơn hay nhẹ hơn chất B bao nhiêu lần. Nếu tỉ khối lớn hơn 1, chất A nặng hơn chất B. Ngược lại, nếu tỉ khối nhỏ hơn 1, chất A nhẹ hơn chất B.
3. Bài tập ứng dụng để tính tỉ khối hơi
Bài 1: Xem xét các khí sau: O2, N2, N2O5, C2H4. Hãy xác định
1) Những khí nào nặng hay nhẹ hơn không khí và cụ thể nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?
2) Khí O2 nặng hay nhẹ hơn khí hidro bao nhiêu lần?
=> Giải pháp:
Bài 2: Khí A có công thức phân tử là RO2 và có tỉ khối so với H2 là 32. Tìm công thức phân tử của khí A.
=> Giải pháp:
Từ tỉ khối khí A so với H2 là 32 => dA/H2 = MA/MH2 => MA = dA/H2.MH2 = 32.2 = 64
=> Tỉ khối của khí A so với H2 là 32
Khí A có công thức phân tử RO2, từ đó tính được M = MR + 2.MO = 64
=> MR = 64 – 2.16 = 32, do đó nguyên tố R là S
=> Công thức phân tử của khí A là SO2.
Bài 3: Hỗn hợp Z gồm 0,05 mol CO2 và 0,25 mol SO3
1) Tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp Z.
2) Tính tỉ khối của hỗn hợp Z so với khí N2O
=> Giải pháp:
1) Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X được tính như sau:
Bài 4: Xác định tỉ khối của hỗn hợp khí X gồm 11 gam CO2, 6,4 gam SO2 và 7,7 gam N2O so với khí O2
=> Hướng dẫn giải:
Tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X:
Bài 5: Một hỗn hợp X gồm O2 và H2 (trong điều kiện không có phản ứng), hỗn hợp này có tỉ khối so với không khí là 0,3276. Tính phần trăm số mol của H2 trong hỗn hợp.
=> Giải đáp:
Gọi số mol của H2 và O2 trong hỗn hợp lần lượt là x và y mol
Tỉ khối của X so với không khí là:
dX/kk = MX/29 => MX = 29 * 0,3276 = 9,5
Công thức để tính khối lượng trung bình của hỗn hợp X là
MX = (nH2 * MH2 + nO2 * MO2) / (nH2 + nO2) = (2x + 32y) / (x + y) = 9,5
=> 2x + 32y = 9,5x + 9,5y => 7,5x = 22,5 => x = 3y
=> Tính phần trăm số mol của khí H2 là:
%nH2 = nH2 / (nH2 + nO2) * 100% = 3y / (3y + y) * 100% = 75%
Bài 6: Hỗn hợp X gồm ozon và oxi có tỉ khối so với hiđro là 18. Xác định thành phần thể tích của hỗn hợp này trong không khí.
=> Giải pháp:
Giả sử số mol của hỗn hợp X là 1 mol.
nO2 = x (mol); nO3 = y (mol)
x + y = 1
32x + 48y = 1.18.2
=> x = 0,75; y = 0,25 (mol)
=> %VO2 = 75%; %VO3 = 25%
Bài 7: Hỗn hợp X chứa H2 và O2 (không phản ứng xảy ra) có tỉ khối so với không khí là 0,3276.
1. Xác định khối lượng mol trung bình của hỗn hợp.
2. Tính phần trăm theo số mol của từng khí trong hỗn hợp (sử dụng hai phương pháp khác nhau)
=> Giải pháp:
Gọi số mol của H2 và O2 trong hỗn hợp lần lượt là x và y mol
Tỉ khối của X so với không khí là:
X/kk = MX/29 => MX = 29 * 0,3276 = 9,5
Công thức để tính khối lượng trung bình của hỗn hợp X là
MX = (nH2 * MH2 + nO2 * MO2) / (nH2 + nO2) = (2x + 32y) / (x + y) = 9,5
=> 2x + 32y = 9,5x + 9,5y => 7,5x = 22,5 => x = 3y
=> Phần trăm số mol của khí H2 là: %nH2 = nH2 / (nH2 + nO2) * 100% = 3y / (3y + y) * 100% = 75%.
