Mol là gì? Định nghĩa khối lượng mol và Công thức tính khối lượng mol

Mol là gì?

Mol hay mole (ký hiệu: mol), là đơn vị đo lường dùng trong hóa học nhằm diễn tả lượng chất có chứa 6,022.10²³ số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129(27)×10²³ - được gọi là hằng số Avogadro (ký hiệu NA).

Ví dụ: 1 mol Fe hay 6.10²³ nguyên tử Fe. Mol là một trong các đơn vị cơ bản của hệ SI. Trong các phép biến đổi các đại lượng, ta có thể làm tròn: N = 6,023.10²³.

Khái niệm mol nguyên tử và mol phân tử là không giống nhau.

• Mol nguyên tử của một nguyên tố là lượng nguyên tố đó có chứa NA nguyên tử của nguyên tố đó.
• Mol phân tử của một chất là lượng chất chứa NA phân tử của chất đó.
• 

Lịch sử phát triển

Lịch sử đơn vị mol liên quan chặt chẽ với các khái niệm phân tử khối, đơn vị khối lượng nguyên tử, hằng số Avogadro và các khái niệm có liên quan khác.

Bảng giá trị nguyên tử khối tương đối được John Dalton (1766–1844) xuất bản vào năm 1805, dựa trên một hệ thống mà trong đó nguyên tử khối tương đối của hyđrô được định nghĩa là bằng 1. Các giá trị trong bảng này dựa trên các cân bằng hóa học lượng pháp trong phản ứng hóa học và trong hợp chất.

Jöns Jacob Berzelius (1779–1848) đã cống hiến cho việc xác định nguyên tử khối tương đối một cách chính xác hơn nhiều. Ông cũng là nhà hóa học đầu tiên sử dụng giá trị nguyên tử khối ôxy để làm chuẩn.

Charles Frédéric Gerhardt (1816–1856), Henri Victor Regnault (1810–1878) và Stanislao Cannizzaro (1826–1910) là những người tiếp tục mở rộng công trình của Berzelius. Tại đại hội 1860, giới hóa học gia quyết định quay về định nghĩa nguyên tử khối của hyđrô là bằng 1, mặc dù với mức độ chính xác trong đo lường vào thời điểm đó (sai số tương đối khoảng 1%) thì giá trị này tương đương về mặt số học với giá trị chuẩn dựa trên ôxy sau này. Mặc dù vậy, khi ngành hóa học phân tích ngày một tiến bộ và con người bị thôi thúc phải xác định chính xác nguyên tử khối thì họ càng nhận ra sự tiện lợi khi dùng ôxy làm chuẩn, và cuối cùng về sau họ cũng chấp nhận dùng nguyên tử khối của ôxy-16 làm chuẩn. Từ thập niên 1960, mol được định nghĩa dựa trên cacbon-12.

Khối lượng mol là gì?

Khối lượng mol của một chất chính là khối lượng mol chất tính ra gam của N phân tử hoặc nguyên tử của chất đó. Khối lượng mol có trị số bằng phân tử khối hay phân tử khối.

Lưu ý, khối lượng mol của phân tử không giống khối lượng mol của nguyên tử. Ví dụ, khối lượng mol phân tử  (hydro) là 2g trong khi khối lượng mol của nguyên tử H (hydro) chỉ là 1g.

Công thức tính khối lượng mol nguyên tử: 

M = m / n

Trong đó:

• M là khối lượng mol, đơn vị (g/mol)
• m là khối lượng của chất đó, đơn vị (g)
• n là số mol chất, đơn vị (mol)

Thể tích mol chất khí là gì?

Thể tích mol phân tử của một chất khí chính là thể tích 1 mol phân tử của chất khí đó, hoặc có thể là thể tích bị chiếm mới N phân tử chất đó. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất không thay đổi thì thể tích mol chất khí cũng không đổi. Điều kiện tiêu chuẩn khi nhiệt độ là 0 độ C và áp suất là 1 atm thì 1 mol chất khí sẽ tương đương với thể tích 22,4 lít.

Trong điều kiện tiêu chuẩn, các tính mol sẽ tính theo công thức sau:

n = V / 22,4

Trong đó: 

• n chính là số mol
• V là thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn
• 22,4 là hằng số trong điều kiện tiêu chuẩn.

Nồng độ mol là gì?

Khi biết số mol chất tan và thể tích dung dịch thì nồng độ mol được tính theo công thức sau:

C_M = n_ct / V_dd

n_ct : số mol chất tan

V_dd: thể tích dung dịch (lít)

 Ví dụ: Trong 200ml dung dịch có hòa tan 32g CuSO₄. Hãy tính nồng độ mol của dung dịch?

Bài giải: 

Đổi: 200ml = 0,2l

Số mol CuSO₄ = 32/160 = 0,2 (mol)

Nồng độ mol của dung dịch = n/V = 0,2/0,2 = 1 (mol/lit)