Bài viết về tỉ khối của chất khí được chúng tôi tổng hợp dưới đây sẽ giúp các bạn học sinh biết được chất khí này nặng hay nhẹ hơn chất khí đã biết bao nhiêu hoặc nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần khi nghiên cứu về tính chất của một khí nào đó. Cùng tìm hiểu ngay!
Mục lục bài viết
1. Tỉ khối hơi là gì?
Tỉ khối hơi là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực vật lý và hóa học, mô tả mối quan hệ giữa khối lượng của một chất và thể tích mà nó chiếm giữa các điều kiện nhiệt độ và áp suất nhất định. Đơn vị của tỉ khối hơi là khối lượng chia cho thể tích và thường được biểu diễn bằng số không có đơn vị hoặc được tính theo đơn vị cụ thể như g/cm³, kg/m³, lb/in³, và nhiều đơn vị khác tùy thuộc vào hệ thống đo lường được sử dụng.
Tỉ khối hơi thường được áp dụng để xác định mật độ của một chất trong dạng hơi so với khí hoặc chất lỏng khác. Điều này có thể cung cấp thông tin quan trọng về tính chất vật lý của chất liệu, cũng như ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp và khoa học khác nhau.
Để tính toán tỉ khối hơi, người ta thường sử dụng các phương pháp đo lường khối lượng và thể tích của chất liệu ở điều kiện cụ thể nào đó, sau đó áp dụng công thức đơn giản:
Tỉ khối hơi = Khối lượng của chất liệu / Thể tích của chất liệu
Ví dụ, khi xét về không khí, tỉ khối hơi của không khí so với nước là khoảng 0.0012. Điều này có nghĩa là khối lượng của một thể tích không khí là khoảng 0.0012 lần so với khối lượng của một thể tích nước ở cùng điều kiện áp suất và nhiệt độ.
Tính chất của tỉ khối hơi cung cấp thông tin quan trọng trong các quá trình sản xuất, quản lý chất lượng, và nghiên cứu vật liệu. Ví dụ, trong ngành hàng không vũ trụ, việc hiểu và kiểm soát tỉ khối hơi của các khí quan trọng như khí hiđro, oxi, hay nitrogen là cực kỳ quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu suất của các tàu vũ trụ.
Tổng quan về tỉ khối hơi cung cấp một cơ sở vững chắc để hiểu về tính chất của các chất liệu và cách chúng tương tác trong các điều kiện khác nhau, đóng vai trò quan trọng trong việc áp dụng kiến thức khoa học vào các lĩnh vực thực tiễn.
2. Công thức tính tỉ khối cuat chất khí:
Công thức tính tỉ khối:
– 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)
– Kí hiệu: dA/B
– Công thức: dA/B = 
Trong đó: dA/B là tỉ khối của khí A đối với khí B
MA : khối lượng mol của khí A
MB : khối lượng mol của khí B
– 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:
Mkk = 29 g/mol
– Công thức: dA/kk = 
Trong đó: dA/kk : tỉ khối của khí A đối với không khí
MA : khối lượng mol của khí A
Tỉ khối của hỗn hợp khí:
Xét hỗn hợp khí X chứa:
a1 mol khí X1 khối lượng mol là M1
a2 mol khí X2 khối lượng mol là M2
…
an mol khí Xn khối lượng mol là Mn
Ví dụ 1: Biết tỉ khối của khí B so với oxi là 0,5 và tỉ khối của khí A đối với khí B là 2,125. Xác định khối lượng mol của khí A?
Lời giải:
Ta có tỉ khối của khí B so với oxi là 0,5 nên dB/O2 = 
= 0,5
=> MB = 0,5.MO2 = 0,5 . 32 = 16 g/mol
Mặt khác tỉ khối của khí A đối với khí B là 2,125: dA/B = 
= 2,125
=> MA = 2,125.MB = 2,125.16 = 34 g/mol
Vậy khối lượng mol của khí A là 34 g/mol.
Ví dụ 2: Một khí có dạng X2 có tỉ khối hơi đối với khí axetilen (C2H2) bằng 2,731. Xác định khí X2?
Lời giải:
Khối lượng mol của khí axetilen là: MC2H2 = 2.12+2.2 = 26 g/mol
Áp dụng công thức tính tỉ khối:
dX2/C2H2 = 
= 2,731 => MX2 = 26 . 2,731 ≈ 71 g/mol
MX2 = 2.MX = 71 g/mol => MX = 35,5 g/mol
Vậy khí cần tìm là Cl2.
Ví dụ 3: Tính tỉ khối của hỗn hợp X chứa 3,36 lít khí H2 và 6,72 lít khí N2 (đều đo ở đktc) so với khí heli ?
Lời giải:
MH2 = 2.1= 2 g/mol và MN2 = 2.14 = 28 g/mol
=> khối lượng trung bình của hỗn hợp X là:
= 19,33 g/mol
Khí He có MHe = 4 g/mol
=> Tỉ khối của X so với He là: dX/He = 
= 4,83
3. Bài tập tỉ khối của chất khí?
Câu 1: Biểu thức tính tỉ khối của chất A đối với không khí là:
Lời giải:
Đáp án A
Biểu thức tính tỉ khối của chất A đối với không khí là: dA/kk = 
Câu 2: Khí SO2 nặng hay nhẹ hơn không khí bao lần
A. Nặng hơn không khí 2,2 lần
B. Nhẹ hơn không khí 3 lần
C. Nặng hơn không khí 2,4 lần
D. Nhẹ hơn không khí 2 lần
Lời giải:
Đáp án A
dSO2/kk = 
= 2,2
Vậy SO2 nặng hơn không khí 2,2 lần
Câu 3: Chất nào sau đây nặng hơn không khí?
A. SO2.
B. H2.
C. CH4.
D. N2.
Lời giải:
Đáp án A
Không khí có Mkk = 29 g/mol nên chất nặng hơn không khí là chất có M > 29 g/mol
+) MSO2 = 32+16.2 = 64 (g/mol) > Mkk => khí SO2 nặng hơn không khí
+) MH2 = 2.1 = 2 (g/mol) < Mkk => khí H2 nhẹ hơn không khí
+) MCH4 = 12+1.4 = 16 (g/mol) < Mkk => khí CH4 nhẹ hơn không khí
+) MN2 = 2.14 = 28 (g/mol) < Mkk => khí N2 nhẹ hơn không khí
Câu 4: Tỉ khối của A đối với H2 là 22. A là khí nào sau đây?
A. NO2.
B. N2.
C. CO2.
D. Cl2.
Lời giải:
Đáp án C
Tỉ khối của A đối với H2 : dA/H2 = 
= 22
=> MA = 22.MH2 = 22.2 = 44 g/mol
Loại A vì NO2 có M = 14 + 16.2 = 46 g/mol
Loại B vì N2 có M = 2.14 = 28 g/mol
Chọn C vì CO2 có M = 12 + 16.2 = 44 g/mol
Loại D vì Cl2 có M = 2.35,5 = 71 g/mol
Câu 5: Khi so sánh tỉ khối giữa khí N2 và khí O2, kết luận nào đúng:
A. N2 nặng hơn O2 1,75 lần.
B. O2 nặng hơn N2 1,75 lần.
C. N2 nặng bằng O2.
D. Không đủ điều kiện để kết luận.
Lời giải:
Đáp án B
dO2/O2 = 
= 1,75
Vậy khí oxi nặng hơn khí nitơ 1,75 lần
Câu 6: Tỉ khối của khí SO2 đối với không khí là:
A. 2,2.
B. 1,7.
C. 1,2.
D. 0,75.
Lời giải:
Đáp án A
dSO2/kk = 
= 2,2
Câu 7: Cho CO2, H2O, N2, H2, SO2, N2O, CH4, NH3. Khí có thể thu được khi để đứng bình là
A. CO2, CH4, NH3
B. CO2, H2O, CH4, NH3
C. CO2, SO2, N2O
D. N2, H2, SO2,N2O, NH3
Lời giải:
Đáp án C
Khí có thể thu được khi để đứng bình là những khí nặng hơn không khí, hay có khối lượng mol > 29 g/mol
MCO2 = 12+2.16 = 44 g/mol
MSO2 = 32+2.16 = 64 g/mol
MN2O = 14.2+16 = 44 g/mol
Câu 8: Có thể thu khí N2 bằng cách nào
A. Đặt đứng bình
B. Đặt úp bình
C. Đặt ngang bình
D. Cách nào cũng được
Lời giải:
Đáp án B
dN2/kk = 
= 0,97 < 1
=> Khí N2 nhẹ hơn không khí, nên được thu bằng cách úp bình.
Câu 9: Tỉ khối của hỗn hợp chứa 4 gam khí metan (CH4) và 7 gam khí etilen (C2H4) so với không khí là:
Lời giải:
Đáp án B
MCH4 = 12+1.4 =16 g/mol ; MC2H4 = 12.2+1.4 = 28 g/mol
Câu 10: Khí A có công thức dạng RO2. Biết dA/kk = 1,5862. Hãy xác định công thức của khí A?
A. SO2
B. NO2
C. CO2
D. H2O
Lời giải:
Đáp án B
Tỉ khối của A so với không khí là 1,5862
=> MA = 29. dA/KK = 29.1,5862 = 46 g/mol
Khối lượng mol của khí A là:
MRO2 = MR+2.MO => MR = 46 – 2.16 = 14 gam/mol.
=> R là N
=> Công thức của A là NO2
