Hằng số Avogadro Số Avogadro

Hằng số Avogadro là tài liệu vô cùng hữu ích, giúp các em nắm được khái niệm, nguồn gốc, cách chuyển đổi số phân tử thành số mol, các dạng bài tập liên quan tới hằng số Avogadro.

Hằng số Avogadro cho chúng ta biết số nguyên tử hay phân tử có trong 1 mol. Chẳng hạn như có 7 ngày trong tuần thì 1 mole chất bất kì sẽ có 6,0221415 x 10²³ nguyên tử/phân tử cấu tạo nên chất đó. Vậy mời các em cùng tham khảo bài viết để nắm được toàn bộ kiến thức về Avogadro, nguồn gốc, số Avogadro bằng bao nhiêu? 

Số Avogadro là gì?

Định luật Avogadro dựa trên căn bản Hóa học nói lên sự liên hệ giữa khối lượng phân tử và tỉ trọng của khí.

Số Avogadro là số N phân tử chứa trong một mol. Con số này dùng để định nghĩa đơn vị đo số lượng vật chất là mol.

N_A = 6,0221415 x 10²³ mol⁻¹

Nguồn gốc con số Avogadro

Có thể bạn sẽ không thể tìm thấy con số này chung quanh bạn, nhưng hãy giở quyển sách hóa học phổ thông ra, bạn sẽ tìm thấy nó. 6.0221415 × \(10^23\) chính là số Avogadro, nếu viết ra nó sẽ là 602,214,150,000,000,000,000,000 !!! hay đơn giản hơn, hãy gọi nó là 1 Mol.

Về mặt lý thuyết, Số Avogadro cho biết số nguyên tử hay phân tử có trong 1 mol chất. Nói một cách nôm na, thật ra nó chính là một hằng số, giống như ta vẫn biết 1 tá trứng là 12 quả trứng vậy! Trong Hóa học, những “quả trứng” đó chính là những nguyên tử hay phân tử.

Dù có thể bạn không có cơ hội nhìn thấy tận mắt các nguyên tử, nhưng hãy giữ vững niềm tin về sự tồn tại của các hạt đó. Thí dụ đơn giản, bạn hãy mở chai nước hoa, bạn và vài người xung quanh sẽ ngửi được hương thơm dễ chịu đó dù bạn chưa xịt, chính các phân tử nước hoa đã lan tỏa đến mũi của bạn đấy!

Người đầu tiên ước tính số lượng thực tế của các hạt trong một lượng chất nhất định là Josef Loschmidt, một giáo viên trung học người Áo sau này trở thành một giáo sư tại Đại học Vienna. Năm 1865 Loschmidt sử dụng lý thuyết động học phân tử để ước tính số lượng của các hạt trong một centimet khối khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Số lượng này thời bấy giờ được gọi là hằng số Loschmidt, và các giá trị được chấp nhận của hằng số này là 2.6867773x1025 m-3.

Số Avogadro bằng bao nhiêu?

Số Avogadro là số đơn vị trong một mol của bất kỳ chất nào (được định nghĩa là trọng lượng phân tử tính bằng gam), bằng 6,0221415 x 10²³.

N_A = 6,0221415 x 10²³ mol⁻¹

Số Avogadro cho biết điều gì?

Về mặt lý thuyết, Số Avogadro cho biết số nguyên tử hay phân tử có trong 1 mol chất. Nói một cách nôm na, thật ra nó chính là một hằng số, giống như ta vẫn biết 1 tá trứng là 12 quả trứng vậy! Trong Hóa học, những “quả trứng” đó chính là những nguyên tử hay phân tử.

Dù có thể bạn không có cơ hội nhìn thấy tận mắt các nguyên tử, nhưng hãy giữ vững niềm tin về sự tồn tại của các hạt đó. Thí dụ đơn giản, bạn hãy mở chai nước hoa, bạn và vài người xung quanh sẽ ngửi được hương thơm dễ chịu đó dù bạn chưa xịt, chính các phân tử nước hoa đã lan tỏa đến mũi của bạn đấy!

Định luật khí Avogadro tuyên bố rằng trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, các thể tích khí khác nhau có chứa một số lượng phân tử bằng nhau. Mối quan hệ thực nghiệm này có thể được bắt nguồn từ lý thuyết động học của các chất khí theo giả định về một loại khí hoàn hảo (lý tưởng). Định luật này có giá trị gần đúng đối với các loại khí thực ở áp suất đủ thấp và nhiệt độ cao.

Định luật Avogadro đã đóng góp một lý thuyết quan trọng trong sự tiến bộ của Hóa học hiện đại, sự phát triển tiếp theo của thuyết phân tử Avogadro đã dẫn đến sự phát biểu rõ ràng về các khái niệm quan trọng bậc nhất của Hóa học hiện đại: nguyên tử, phân tử, khối lượng mol.

Xem thêm: 58 công thức giải nhanh hóa học

Cách chuyển đổi số phân tử thành số mol

Chuyển số phân tử về số mol bằng cách lấy số phân tử chia cho số avogađro.

\(\mathrm{n}=\frac{\text { số phân tử chất }}{\text { số Avogađro }}\)

Ví dụ:Tính số mol nước tương ứng với\(3,35. 10^{22}\) phân tử nước.

Hướng dẫn:

Ta có \(\mathrm{n}_{\mathrm{H} 2 \mathrm{O}}=\frac{\text { số phân tử nước }}{\text { số Avogađro }}=\frac{3,35 \cdot 10^{22}}{6.10^{23}}=0,056 \mathrm{~mol}.\)

Sự liên quan giữa số mol và số hạt vi mô, khối lượng mol...

Khái niệm mol: Một mol lượng chất chứa 6,02.1023 nguyên tử hoặc phân tử. Trong các phép biến đổi các đại lượng, ta có thể làm tròn: N = 6.1023

Biến đổi giữa số mol và số hạt vi mô (nguyên tử, phân tử,....)

N chính là hằng số Avogadro

Biến đổi giữa mol và khối lượng m (gam)

Câu hỏi bài tập về số Avogadro

Câu 1: Biết số Avôgađrô NA = 6,02.10²³ hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó. Số prôtôn có trong 0,27 gam Al là?

A. 7,826.10²²

B. 9,826.10²²

C. 8,428.10²²

D. 6,022.10²¹

Giải

\(\begin{array}{l} n_{A l}=0,01 \mathrm{~mol} \\ \Rightarrow n_{p}=0,01.13=0,13 \mathrm{~mol} \\ \Rightarrow N_{p}=N_{A} \cdot n_{p}=7,826.10^{22} \\ \Rightarrow \text { Chọn đáp án } \mathrm{A} \end{array}\)

Câu 2: Số Avogadro có giá trị bằng:

A. Số phân tử hơi nước có trong 22,4 lit hơi ở áp suất 1atm.

B. Số nguyên tử heli chứa trong 22,4 lít khí ở điều kiện chuẩn.

C. Số nguyên tử có trong 32g khí oxi.

D. Số phân tử có trong 14g khí nito ở điểu kiện chuẩn.

Giải

Số Avogadro có giá trị bằng số nguyên tử heli chứa trong 22,4 lít khí ở điều kiện chuẩn.

⇒ Chọn đáp án B

Câu 3

a) Tìm khối lượng của 18.10²³ phân tử CO₂

b) Tìm số mol H₂O có khối lượng 39,6 gam

c) Tìm số mol của 12.13²³ nguyên tử Fe

Gợi ý đáp án

a) 6.10²³ phân tử CO₂ có khối lượng là 44 gam

18.10²³ phân tử CO₂ có khối lượng x gam

\(x\;=\;\frac{18.10^{23}.44\;}{6.10^{23}}=132\;gam\)

b.

n_H2O = 39,8/18 = 2,2 mol

c) Áp dụng công thức:

\(n\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{S\operatorname ố\hspace{0.278em}h\operatorname ạt\hspace{0.278em}vi\hspace{0.278em}m\operatorname ô}N\)

\(n\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{12.10^{23}}{6.10^{23}}=2\;(mol)\)

Câu 4

Tính số hạt vi mô (nguyên tử, phân tử) của: 0,25 mol O₂; 27 gam H₂O; 28 gam N; 0,5 mol C; 50 gam CaCO₃; 5,85 gam NaCl

Gợi ý đáp án

0,25 mol O₂ có: 0,25.6.10²³ =1,5.10²³ phân tử O₂

27 gam H₂O có: \(=\hspace{0.278em}\frac{6.10^{23}.27\hspace{0.278em}}{18}=9.10^{23}\;\) phân tử H₂O

28 gam N có: \(=\frac{6.10^{23}.28\hspace{0.278em}}{14}=12.10^{23}\) phân tử N₂

0,5 mol C có: 0,5.6.10²³ = 3.10²³ nguyên tử C

50 gam CaCO₃có: \(\hspace{0.278em}=\hspace{0.278em}\frac{6.10^{23}.50\hspace{0.278em}}{100}=3.10^{23}\) phân tử CaCO₃

5,85 gam NaCl có: \(=\frac{5,85.6.10^{23}}{58,5}=0,6.10^{23}\) phân tử NaCl

Câu 5 

Tìm khối lượng của 1,8.10²³ phân tử CO₂ và cho biết lượng chất trên chiếm thể tích bao nhiêu ml (đo ở đktc)? (C =12, O = 16)

Gợi ý đáp án

Ta có

Số mol của phân tử CO₂ bằng:

\(n_{CO_{2} } =\frac{1,8.10^{23} }{6.10^{23} } = 0,3 \: (mol)\)

m_CO2 = 0,3.44 = 13,2 gam

V_CO2 = 0,2 .22,4 = 6,72 lít = 6720 ml

Bài 5

Cho 18.10²³ phân tử SO₃, 3,6.10²³ phân tử H₂S

a) Tính số mol mỗi chất

b) Tính khối lượng mỗi chất

c) Tính thể tích ở điều kiện tiêu chuẩn mỗi chất

Gợi ý đáp án

a) Tính số mol mỗi chất

\(n_{SO_{3} } =\frac{18.10^{23} }{6.10^{23} } = 3 \: (mol)\)

\(n_{H_{2}S } =\frac{3,6.10^{23} }{6.10^{23} } = 0,6 \: (mol)\)

b) Tính khối lượng mỗi chất

m_SO3 = 3.80 = 240 gam

m_H2S= 0,6.34 = 20 gam

c) Tính thể tích ở điều kiện tiêu chuẩn mỗi chất

V_SO3 = 22,4.3 = 6,72 lít

V_H2S = 22,4.0,6 = 13,44 lít