Thầy rất vui được cùng các em tìm hiểu về một tính chất quan trọng của khí Amoniac (NH3) trong bài tập này: đó là so sánh độ nặng/nhẹ của nó so với không khí. Đây là một kiến thức nền tảng giúp chúng ta hiểu hơn về cách các chất khí hoạt động trong môi trường tự nhiên và trong đời sống. Chúng ta sẽ cùng nhau phân tích chi tiết từng bước nhé!

Để xác định khí Amoniac nặng hay nhẹ hơn không khí và bao nhiêu lần, chúng ta cần so sánh “cân nặng” của chúng, mà trong Hóa học chúng ta gọi là khối lượng phân tử.

Bước 1: Tính khối lượng phân tử của khí Amoniac (NH3)

Khối lượng phân tử của một chất được tính bằng tổng khối lượng của tất cả các nguyên tử tạo nên phân tử đó. Chúng ta cần nhớ khối lượng nguyên tử của các nguyên tố:

• Khối lượng nguyên tử của Nitơ (N) là 14 đơn vị cacbon (đvC).
• Khối lượng nguyên tử của Hiđro (H) là 1 đơn vị cacbon (đvC).

Phân tử Amoniac (NH3) được cấu tạo từ 1 nguyên tử Nitơ và 3 nguyên tử Hiđro. Vậy, khối lượng phân tử của NH3 sẽ là:
\[ M_{NH_3} = (\text{Khối lượng nguyên tử N}) + (3 \times \text{Khối lượng nguyên tử H}) \]
\[ M_{NH_3} = 14 + (3 \times 1) \]
\[ M_{NH_3} = 14 + 3 \]
\[ M_{NH_3} = 17 \text{ đvC} \]

Bước 2: Nhắc lại khối lượng phân tử trung bình của không khí

Không khí là một hỗn hợp của nhiều khí khác nhau (chủ yếu là khí Nitơ và khí Oxi). Để dễ dàng so sánh, người ta đã tính được khối lượng phân tử trung bình của không khí. Giá trị này đã được quy ước và chúng ta thường dùng là 29 đvC.
\[ M_{\text{không khí}} = 29 \text{ đvC} \]

Bước 3: So sánh khối lượng phân tử của Amoniac với không khí

Bây giờ chúng ta đã có hai giá trị khối lượng phân tử cần thiết:

• Khối lượng phân tử của Amoniac (NH3) là 17 đvC.
• Khối lượng phân tử trung bình của không khí là 29 đvC.

Chúng ta thấy rằng:
\( 17 < 29 \) Vì khối lượng phân tử của Amoniac nhỏ hơn khối lượng phân tử trung bình của không khí, nên chúng ta có thể kết luận rằng khí Amoniac nhẹ hơn không khí.

Bước 4: Tính toán Amoniac nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần

Để biết Amoniac nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần, chúng ta sẽ tính tỉ khối của khí Amoniac so với không khí. Tỉ khối này cho biết một khí nặng (hoặc nhẹ) hơn khí kia bao nhiêu lần. Công thức tính tỉ khối của khí A so với khí B là tỉ số giữa khối lượng phân tử của khí A và khối lượng phân tử của khí B:
\[ d_{NH_3/\text{không khí}} = \frac{M_{NH_3}}{M_{\text{không khí}}} \]
Thay các giá trị khối lượng phân tử đã tính được vào công thức:
\[ d_{NH_3/\text{không khí}} = \frac{17}{29} \]
\[ d_{NH_3/\text{không khí}} \approx 0,586 \]

Kết luận:

Khí Amoniac (NH3) nhẹ hơn không khí và nhẹ hơn khoảng 0,586 lần.

Điều này có nghĩa là nếu chúng ta có cùng một thể tích khí Amoniac và không khí ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, thì khối lượng của khí Amoniac chỉ bằng khoảng 0,586 lần khối lượng của không khí. Vì khí Amoniac nhẹ hơn không khí, nên nó có xu hướng bay lên cao khi thoát ra môi trường. Đây là một đặc điểm quan trọng cần lưu ý trong các tình huống thực tế liên quan đến Amoniac.

Thầy mong rằng với lời giải chi tiết này, các em đã hiểu rõ cách xác định độ nặng/nhẹ của một chất khí so với không khí. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại hỏi thầy nhé! Chúc các em học tập thật tốt!