Cách tính phân tử khối
Cách tính phân tử khối là cộng tổng nguyên tử khối của tất cả nguyên tử có trong công thức hoá học. Muốn tính đúng, cần viết đúng công thức, tra đúng nguyên tử khối, nhân đúng chỉ số và cộng đầy đủ các nguyên tố trong phân tử hoặc đơn vị công thức.
Ví dụ, nước có công thức H2O. Nếu H = 1 và O = 16, phân tử khối của nước là 2 × 1 + 16 = 18. Carbon dioxide có công thức CO2. Nếu C = 12 và O = 16, phân tử khối của CO2 là 12 + 2 × 16 = 44.
Khi học bảng tuần hoàn hóa học, bạn có thể tra nguyên tử khối của từng nguyên tố. Khi học công thức hoá học, bạn biết mỗi chất gồm những nguyên tố nào. Kết hợp hai kiến thức này, bạn sẽ tính được phân tử khối.
Công thức tính phân tử khối
Phân tử khối được tính bằng tổng nguyên tử khối của các nguyên tử trong phân tử:
Phân tử khối = tổng (nguyên tử khối × số nguyên tử tương ứng)
Ví dụ, với công thức AxBy, nếu nguyên tử khối của A là MA, nguyên tử khối của B là MB, thì:
Phân tử khối = x × MA + y × MB
Với các công thức có nhiều nguyên tố hoặc nhóm nguyên tử, làm tương tự: nhân nguyên tử khối của từng nguyên tố với số nguyên tử của nó rồi cộng lại.
Các bước tính phân tử khối
| Bước | Cách làm | Ví dụ với CO2 |
|---|---|---|
| Bước 1 | Viết đúng công thức hoá học | CO2 |
| Bước 2 | Xác định các nguyên tố có trong công thức | C và O |
| Bước 3 | Tra nguyên tử khối | C = 12, O = 16 |
| Bước 4 | Nhân với chỉ số và cộng lại | 12 + 2 × 16 = 44 |
Điểm quan trọng nhất là phải đọc đúng chỉ số trong công thức hoá học. Nếu quên chỉ số, kết quả sẽ sai.
Bảng nguyên tử khối thường dùng
Khi làm bài tập, đề bài thường cho sẵn nguyên tử khối hoặc học sinh dùng các giá trị quen thuộc. Dưới đây là một số nguyên tử khối thường dùng trong chương trình phổ thông:
| Nguyên tố | Ký hiệu | Nguyên tử khối thường dùng |
|---|---|---|
| Hidro | H | 1 |
| Cacbon | C | 12 |
| Nitơ | N | 14 |
| Oxi | O | 16 |
| Natri | Na | 23 |
| Magie | Mg | 24 |
| Nhôm | Al | 27 |
| Lưu huỳnh | S | 32 |
| Clo | Cl | 35,5 |
| Kali | K | 39 |
| Canxi | Ca | 40 |
| Sắt | Fe | 56 |
| Đồng | Cu | 64 |
| Kẽm | Zn | 65 |
Nếu đề bài cho giá trị nguyên tử khối khác bảng trên, hãy dùng đúng giá trị đề bài cho. Xem thêm bài Bảng nguyên tử khối các nguyên tố thường gặp.
Ví dụ tính phân tử khối của chất đơn giản
Ví dụ 1: Tính phân tử khối của O2
Oxi có nguyên tử khối 16. Phân tử O2 gồm 2 nguyên tử Oxi.
Phân tử khối O2 = 2 × 16 = 32.
Ví dụ 2: Tính phân tử khối của H2O
H = 1, O = 16. Công thức H2O có 2 H và 1 O.
Phân tử khối H2O = 2 × 1 + 16 = 18.
Ví dụ 3: Tính phân tử khối của CO2
C = 12, O = 16. Công thức CO2 có 1 C và 2 O.
Phân tử khối CO2 = 12 + 2 × 16 = 44.
Ví dụ tính phân tử khối của hợp chất có nhiều nguyên tố
Ví dụ 1: H2SO4
Biết H = 1, S = 32, O = 16. Công thức H2SO4 có 2 H, 1 S và 4 O.
Phân tử khối = 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 2 + 32 + 64 = 98.
Ví dụ 2: CaCO3
Biết Ca = 40, C = 12, O = 16. Công thức CaCO3 có 1 Ca, 1 C và 3 O.
Phân tử khối = 40 + 12 + 3 × 16 = 40 + 12 + 48 = 100.
Ví dụ 3: Na2SO4
Biết Na = 23, S = 32, O = 16. Công thức Na2SO4 có 2 Na, 1 S và 4 O.
Phân tử khối = 2 × 23 + 32 + 4 × 16 = 46 + 32 + 64 = 142.
Cách tính phân tử khối của công thức có ngoặc
Với công thức có ngoặc, chỉ số bên ngoài ngoặc phải nhân với toàn bộ nguyên tử trong nhóm. Đây là phần học sinh rất dễ sai.
Ví dụ 1: Ca(OH)2
Biết Ca = 40, O = 16, H = 1.
Ca(OH)2 có 1 Ca và 2 nhóm OH. Mỗi nhóm OH có 1 O và 1 H.
Phân tử khối = 40 + 2 × (16 + 1) = 40 + 34 = 74.
Ví dụ 2: Ca(NO3)2
Biết Ca = 40, N = 14, O = 16.
Ca(NO3)2 có 1 Ca và 2 nhóm NO3.
Phân tử khối = 40 + 2 × (14 + 3 × 16) = 40 + 2 × 62 = 164.
Ví dụ 3: Al2(SO4)3
Biết Al = 27, S = 32, O = 16.
Al2(SO4)3 có 2 Al và 3 nhóm SO4.
Phân tử khối = 2 × 27 + 3 × (32 + 4 × 16) = 54 + 3 × 96 = 342.
Tính phân tử khối của hợp chất ion có gì cần lưu ý?
Một số hợp chất ion như NaCl, MgO, CaCl2 không tồn tại dưới dạng phân tử riêng lẻ trong tinh thể rắn. Tuy nhiên, trong chương trình phổ thông, ta vẫn thường tính giá trị theo công thức bằng cách cộng nguyên tử khối theo tỉ lệ trong công thức.
| Chất | Công thức | Cách tính | Giá trị |
|---|---|---|---|
| Natri chloride | NaCl | 23 + 35,5 | 58,5 |
| Magnesium oxide | MgO | 24 + 16 | 40 |
| Calcium chloride | CaCl2 | 40 + 2 × 35,5 | 111 |
Cách tính vẫn rất hữu ích để làm bài tập về số mol, khối lượng chất và phương trình hoá học.
Phân tử khối và khối lượng mol liên hệ thế nào?
Phân tử khối là khối lượng tương đối của phân tử, còn khối lượng mol là khối lượng của 1 mol chất, có đơn vị g/mol. Về giá trị số, phân tử khối và khối lượng mol thường giống nhau, nhưng đơn vị và ý nghĩa khác nhau.
Ví dụ, phân tử khối của H2O là 18. Khối lượng mol của H2O là 18 g/mol. Phân tử khối của CO2 là 44. Khối lượng mol của CO2 là 44 g/mol.
Phân biệt hai khái niệm này giúp học sinh tránh nhầm khi chuyển sang bài mol và tính toán hoá học.
Bài tập tự luyện có lời giải
Bài 1
Tính phân tử khối của NH3, biết N = 14, H = 1.
Lời giải: NH3 = 14 + 3 × 1 = 17.
Bài 2
Tính phân tử khối của CH4, biết C = 12, H = 1.
Lời giải: CH4 = 12 + 4 × 1 = 16.
Bài 3
Tính phân tử khối của Fe2O3, biết Fe = 56, O = 16.
Lời giải: Fe2O3 = 2 × 56 + 3 × 16 = 112 + 48 = 160.
Bài 4
Tính phân tử khối của Mg(OH)2, biết Mg = 24, O = 16, H = 1.
Lời giải: Mg(OH)2 = 24 + 2 × (16 + 1) = 24 + 34 = 58.
Những lỗi thường gặp khi tính phân tử khối
Lỗi đầu tiên là quên nhân với chỉ số. Ví dụ, CO2 có 2 O, nên phải tính 2 × 16.
Lỗi thứ hai là quên chỉ số ngầm 1. Trong H2SO4, S không có chỉ số nhưng vẫn có 1 S.
Lỗi thứ ba là nhân sai nhóm trong ngoặc. Với Ca(NO3)2, phải nhân cả N và O trong nhóm NO3 với 2.
Lỗi thứ tư là dùng sai nguyên tử khối hoặc không theo giá trị đề bài cho. Nếu đề bài quy định Cl = 35,5 thì cần dùng 35,5; nếu đề bài cho Cl = 35, phải dùng theo đề.
Kết luận
Cách tính phân tử khối là nhân nguyên tử khối của từng nguyên tố với số nguyên tử tương ứng trong công thức rồi cộng lại. Với công thức có ngoặc, cần nhân toàn bộ nhóm trong ngoặc với chỉ số bên ngoài.
Muốn tính đúng, hãy viết đúng công thức hoá học, đọc đúng chỉ số, tra đúng nguyên tử khối và kiểm tra lại từng nguyên tố. Đây là kỹ năng nền tảng để học khối lượng mol, số mol và các bài toán hoá học.
Tài liệu tham khảo
- IUPAC Gold Book – Relative molecular mass: https://goldbook.iupac.org/terms/view/R05270
- Royal Society of Chemistry – Periodic Table: https://periodic-table.rsc.org/
- PubChem – Periodic Table: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/periodic-table/
- Chemistry LibreTexts – Formula Mass and Molecular Mass: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry
