TỈ KHỐI CỦA CHẤT KHÍ
A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
I. Bằng cách nào có thể biết được khí A nặng hay nhẹ hơn khí B?
- So sánh khối lượng mol của khí A (MA) với khối lượng mol của khí B (MB) theo công thức:
dA/B = \[\frac{{{M}_{A}}}{{{M}_{B}}}\]
Với dA/B được gọi là tỉ khối của khí A đối với khí B.
VD: Khí He nặng hay nhẹ hơn khí O2 bao nhiêu lần?
MHe = 4 g/mol ; MO2 = 32 g/mol
- dHe/O2 = \[\frac{{{M}_{He}}}{{{M}_{{{O}_{2}}}}}\] = 432
= 0,125 - Khí He nhẹ hơn khí O2 0,125 lần.
II. Bằng cách nào có thể biết được khí A nặng hay nhẹ hơn không khí?
- So sánh khối lượng mol của khí A (MA) với khối lượng mol của không khí (MKK) theo công thức:
dA/KK = \[\frac{{{M}_{A}}}{{{M}_{KK}}}=\frac{{{M}_{A}}}{29}\]
Với dA/KK được gọi là tỉ khối của khí A đối với không khí (KK).
MKK = 29g/mol.
VD: Khí CO2 nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?
\[{{M}_{C{{O}_{2}}}}\] = 44 g/mol ; MKK = 29 g/mol
- dCO2/KK = \[\frac{{{M}_{He}}}{{{M}_{KK}}}\] = \[\frac{44}{29}\] = 1,52
- Khí CO2 nặng hơn không khí 1,52 lần.
B. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
DẠNG 1. TÍNH TỈ KHỐI CỦA CHẤT KHÍ
PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Để làm được bài tập dạng này cần nhớ 1 số công thức tính tỉ khối sau:
- Công thức tính tỉ khối so với 1 chất khí bất kì:
- Để so sánh khí A nặng hơn hay nhẹ hơn khí B, người ta dựa vào tỉ khối của chất khí (tỉ khối là tỉ số khối lượng mol của 2 chất khí)
dA/B = \[\frac{{{M}_{A}}}{{{M}_{B}}}\] Với dA/B được gọi là tỉ khối của khí A đối với khí B.
- Sau đó, từ kết quả rút ra nhận xét:
+ Nếu dA/B > 1 => khí A nặng hơn khí B.
+ Nếu dA/B = 1 => khí A nặng bằng khí B.
+ Nếu dA/B < 1 => khí A nhẹ hơn khí B.
- Tỉ khối của khí A so với không khí
- Công thức: dA/KK = \[\frac{{{M}_{A}}}{{{M}_{KK}}}=\frac{{{M}_{A}}}{29}\]
Với dA/KK được gọi là tỉ khối của khí A đối với không khí (KK). (MKK = 29g/mol).
- Sau đó, từ kết quả rút ra nhận xét:
+ Nếu dA/KK > 1 => khí A nặng hơn không khí.
+ Nếu dA/KK < 1 => khí A nhẹ hơn không khí.
Ví dụ 1: Tỉ khối của khí B đối với oxi là 0,875 và tỉ khối của khí A đối với khí B xấp xỉ 1,643. Khối lượng mol của khí A là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
dB/O2 = \[\frac{{{M}_{B}}}{{{M}_{{{O}_{2}}}}}=\frac{{{M}_{B}}}{32}\] = MB32
= 0,875 => MB = dB/O2 . 0,875 = 28g.
Mà dA/B = \[\frac{{{M}_{B}}}{{{M}_{A}}}=\frac{{{M}_{A}}}{28}\] ≈
1, 643 => MA = dA/B . 1,643 = 46g.
DẠNG 2. TÍNH TỈ KHỐI CỦA HỖN HỢP KHÍ
PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Tỉ khối của hỗn hợp khí
Xét hỗn hợp khí Z chứa: a1 mol khí Z1 khối lượng mol là M1
a2 mol khí Z2 khối lượng mol là M2
…
an mol khí Zn khối lượng mol là Mn
Mtb (Z) = \[\frac{{{a}_{1}}.{{M}_{1}}+{{a}_{2}}.{{M}_{2}}+...+{{a}_{n}}.{{M}_{n}}}{{{a}_{1}}+{{a}_{2}}+...+{{a}_{n}}}\]
- Công thức: dZ/B = \[\frac{{{M}_{tb(Z)}}}{{{M}_{B}}}\]
Ví dụ 1: Tỉ khối của hỗn hợp khí A có chứa O2 và Cl2 theo tỉ lệ 3 : 1 so với không khí bào nhiêu?
Hướng dẫn giải:
Gọi số mol của O2 là 3a mol => số mol của Cl2 là a mol
Khối lượng trung bình của hỗn hợp khí là:
Mtb (A) = \[\frac{{{n}_{{{O}_{2}}}}.{{M}_{{{O}_{2}}}}+{{n}_{C{{l}_{2}}}}.{{M}_{C{{l}_{2}}}}}{{{n}_{{{O}_{2}}}}+{{n}_{C{{l}_{2}}}}}=\frac{32.3a+71.a}{3a+a}\] = 41,75 g/mol
=> tỉ khối của hỗn hợp so với không khí là:
dA/KK = \[\frac{{{M}_{A}}}{{{M}_{KK}}}=\frac{41,75}{29}\] ≈ 1,44
=> hỗn hợp khí A nặng hơn không khí 1,44 lần.
C. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 69 SGK Hoá học 8):
Có những khí sau: N2; O2; Cl2; CO; SO2.
Hãy cho biết:
a) Những khí nào nặng hay nhẹ hơn khí hiđro và nặng hay nhẹ hơn bằng bao nhiêu lần.
b) Những khí nào nặng hay nhẹ hơn không khí và nặng hay nhẹ hơn bao nhiêu lần.
Hướng dẫn giải:
a) Trong số các chất khí, khí hiđro nhẹ nhất. Tỉ khối của các khí đối với hiđro:
dN2/H2 = \[\frac{{{M}_{{{N}_{2}}}}}{{{M}_{{{H}_{2}}}}}\] = \[\frac{28}{2}\] = 14 => khí N2 nặng hơn khí H2 14 lần.
dO2/H2 = \[\frac{{{M}_{{{O}_{2}}}}}{{{M}_{{{H}_{2}}}}}\] = \[\frac{32}{2}\] = 16 => O2 nặng hơn khí H2 16 lần;
dCl2/H2 = \[\frac{{{M}_{{{Cl}_{2}}}}}{{{M}_{{{H}_{2}}}}}\] = \[\frac{71}{2}\] = 35,5, => khí Cl2 nặng hơn khí H2 35,5 lần;
dCO/H2 = \[\frac{{{M}_{{{CO}_{2}}}}}{{{M}_{{{H}_{2}}}}}\] = \[\frac{28}{2}\] = 14 => khí CO nặng hơn khí H2 14 lần;
dSO2/H2 = \[\frac{{{M}_{{{SO}_{2}}}}}{{{M}_{{{H}_{2}}}}}\] = \[\frac{64}{2}\] = 32 => khí SO2 nặng hơn khí H2 32 lần;
b) Tỉ khối của các khí đối với không khí:
dN2/KK = \[\frac{{{M}_{{{N}_{2}}}}}{{{M}_{KK}}}\] = \[\frac{28}{29}\] ≈
0,966 => khí N2 nhẹ hơn không khí 0,966 lần.
dO2/KK = \[\frac{{{M}_{{{O}_{2}}}}}{{{M}_{KK}}}\] = \[\frac{32}{29}\] ≈ 1,103 => O2 nặng hơn không khí 1,103 lần.
dCl2/KK = \[\frac{{{M}_{{{Cl}_{2}}}}}{{{M}_{KK}}}\] = \[\frac{71}{29}\] ≈ 2,448 => khí Cl2 nặng hơn không khí 2,448 lần.
dCO/KK = \[\frac{{{M}_{CO}}}{{{M}_{KK}}}\] = \[\frac{28}{29}\] ≈ 0,966 => khí CO nhẹ hơn không khí 0,966 lần.
dSO2/KK = \[\frac{{{M}_{{{SO}_{2}}}}}{{{M}_{KK}}}\] = \[\frac{64}{29}\] ≈ 2,207 => khí SO2 nặng hơn không khí 2,207 lần.
Bài 2 (trang 69 SGK Hoá học 8):
Hãy tìm khối lượng mol của những khí:
a) Có tỉ khối đối với oxi là: 1,375; 0,0625
b) Có tỉ khối đối với không khí là: 2,207; 1,172
Hướng dẫn giải:
a). Khối lượng mol của các khí có tỉ khối với oxi là:
dX/O2 = \[\frac{{{M}_{X}}}{{{M}_{{{O}_{2}}}}}=\frac{{{M}_{X}}}{32}\] = 1,375 => MX = 1,375 . 32 = 44g
dY/O2 = \[\frac{{{M}_{Y}}}{{{M}_{{{O}_{2}}}}}=\frac{{{M}_{Y}}}{32}\] = 0,0625 => MY = 0,0625 . 32 = 2 g
b) Khối lượng mol của các khí có tỉ khối với không khí là:
dX/KK = \[\frac{{{M}_{X}}}{{{M}_{KK}}}=\frac{{{M}_{X}}}{29}\] = 2,207 => MX = 29 . 2,207 = 64 g
dY/KK = \[\frac{{{M}_{Y}}}{{{M}_{KK}}}=\frac{{{M}_{Y}}}{29}\] = 1,172 => MY = 29 . 1,172 = 34 g
Bài 3 (trang 69 SGK Hoá học 8):
Có thể thu những khí nào vào bình (từ những thí nghiêm trong phòng thí nghiệm): khí hiđro; khí clo; khí cacbon đioxit, khí metan CH4 bằng cách:
a) Đặt đứng bình ?
b) Đặt ngược bình ?
Giải thích việc làm này.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
dH2/KK = \[\frac{{{M}_{{{H}_{2}}}}}{{{M}_{KK}}}=\frac{2}{29}\]= 0,07 => khí H2 nhẹ hơn không khí 0,07 lần.
dCl2/kk = \[\frac{{{M}_{{{Cl}_{2}}}}}{{{M}_{KK}}}=\frac{71}{29}\] = 2,45 => khí Cl2 nặng hơn không khí 2,45 lần.
dCO2/kk = \[\frac{{{M}_{{{CO}_{2}}}}}{{{M}_{KK}}}=\frac{44}{29}\] = 1,52 => khí CO2 nặng hơn không khí 1,52 lần.
dCH4/kk = \[\frac{{{M}_{{{CH}_{4}}}}}{{{M}_{KK}}}=\frac{16}{29}\] = 0,55 => khí CH4 nhẹ hơn không khí 0,55 lần.
a) Nên khi đặt đứng bình ta sẽ thu được những chất khí nặng hơn không khí (có tỉ khối đối với không khí lớn hơn 1) như khí clo (nặng hơn 2,45 lần), khí cacbon đioxit (1,52 lần)….
b) Và ngược lại khi đặt ngược bình ta sẽ thu được những chất nhẹ hơn không khí (có tỉ khối đối với không khí nhỏ hơn 1) như khí hiđro (nhẹ hơn 0,07 lần), khí metan (nhẹ hơn 0,55 lần)….
Trên đây là gợi ý giải Hoá 8 Tỉ khối của chất khí mà ICAN soạn thảo. Cảm ơn bạn đã theo dõi và chia sẻ nhé. Chúc các bạn học vui vẻ.