**Bài tập 1:**
Để tính khối lượng helium có trong bình, ta sử dụng công thức:
\[
\text{Khối lượng} = \text{Số mol} \times \text{Khối lượng mol}
\]
Số mol được tính bằng công thức:
\[
\text{Số mol} = \frac{N}{N_A}
\]
Trong đó:
- \(N\) là số nguyên tử helium: \(1,505 \times 10^{29}\)
- \(N_A\) là số Avogadro: \(6,022 \times 10^{23} \, \text{mol}^{-1}\)
Tính số mol:
\[
\text{Số mol} = \frac{1,505 \times 10^{29}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 2,50 \times 10^{6} \, \text{mol}
\]
Khối lượng mol của helium là \(4 \, \text{g/mol}\), do đó:
\[
\text{Khối lượng} = 2,50 \times 10^{6} \, \text{mol} \times 4 \, \text{g/mol} = 1,00 \times 10^{7} \, \text{g}
\]
**Đáp án:** Khối lượng helium trong bình là \(1,00 \times 10^{7} \, \text{g}\).
---
**Bài Tập 2:**
Tương tự như bài tập 1, ta tính thể tích của bình chứa khí helium bằng công thức:
\[
PV = nRT
\]
Trong đó:
- \(P = 1 \, \text{atm} = 101,3 \, \text{kPa}\)
- \(V\) là thể tích (cần tìm)
- \(n\) là số mol
- \(R = 8,314 \, \text{J/(mol K)}\)
- \(T = 273 \, \text{K}\)
Tính số mol:
\[
n = \frac{N}{N_A} = \frac{1,505 \times 10^{23}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 0,25 \, \text{mol}
\]
Thay vào phương trình:
\[
V = \frac{nRT}{P} = \frac{0,25 \times 8,314 \times 273}{101,3} \approx 0,56 \, \text{lít}
\]
**Đáp án:** Thể tích của bình chứa khí helium là \(0,56 \, \text{lít}\).
---
**Bài tập 3:**
a) Tính thể tích của bình chứa:
Số mol của helium:
\[
n = \frac{2,5 \, \text{g}}{4 \, \text{g/mol}} = 0,625 \, \text{mol}
\]
Thể tích:
\[
V = \frac{nRT}{P} = \frac{0,625 \times 8,314 \times 273}{101,3} \approx 0,015 \, \text{m}^3 = 15 \, \text{lít}
\]
b) Số phân tử khí helium:
\[
N = n \times N_A = 0,625 \times 6,022 \times 10^{23} \approx 3,76 \times 10^{23} \, \text{phân tử}
\]
**Đáp án:**
a) Thể tích của bình chứa là \(15 \, \text{lít}\).
b) Số phân tử khí helium là \(3,76 \times 10^{23} \, \text{phân tử}\).
---
**Bài tập 4:**
Tính thể tích khí carbon dioxide:
Số mol của \(CO_2\):
\[
n = \frac{5,28 \, \text{g}}{44 \, \text{g/mol}} \approx 0,12 \, \text{mol}
\]
Thể tích:
\[
V = \frac{nRT}{P} = \frac{0,12 \times 8,314 \times 273}{101,3} \approx 0,027 \, \text{m}^3 = 27 \, \text{lít}
\]
**Đáp án:** Thể tích khí carbon dioxide trong quả bóng là \(27 \, \text{lít}\).
---
**Bài Tập 5:**
Tính khối lượng khí hydrogen:
Số mol của hydrogen:
\[
n = \frac{3,01 \times 10^{29}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 5,00 \times 10^{5} \, \text{mol}
\]
Khối lượng:
\[
\text{Khối lượng} = n \times 2 \, \text{g/mol} = 5,00 \times 10^{5} \times 2 = 1,00 \times 10^{6} \, \text{g}
\]
**Đáp án:** Khối lượng khí hydrogen trong bình là \(1,00 \times 10^{6} \, \text{g}\).
---
**Bài tập 6:**
Phản ứng giữa cacbon và oxy tạo ra \(CO_2\):
\[
C + O_2 \rightarrow CO_2
\]
Số mol của \(CO_2\) được tạo ra từ 64g cacbon:
\[
n_{C} = \frac{64 \, \text{g}}{12 \, \text{g/mol}} \approx 5,33 \, \text{mol}
\]
Theo phương trình phản ứng, 1 mol C tạo ra 1 mol \(CO_2\), do đó số mol \(CO_2\) là:
\[
n_{CO_2} = 5,33 \, \text{mol}
\]
Số phân tử \(CO_2\):
\[
N = n_{CO_2} \times N_A = 5,33 \times 6,022 \times 10^{23} \approx 3,21 \times 10^{24} \, \text{phân tử}
\]
**Đáp án:** Số phân tử \(CO_2\) hình thành là \(3,21 \times 10^{24} \, \text{phân tử}\).
---
**Bài tập 7:**
a) Tính khối lượng khí helium:
Số mol:
\[
n = \frac{1,505 \times 10^{24}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 2,50 \, \text{mol}
\]
Khối lượng:
\[
\text{Khối lượng} = n \times 4 \, \text{g/mol} = 2,50 \times 4 = 10 \, \text{g}
\]
b) Tính cạnh a của bình:
Áp dụng phương trình lý tưởng:
\[
PV = nRT \Rightarrow V = \frac{nRT}{P}
\]
Thể tích:
\[
V = \frac{2,50 \times 8,314 \times 273}{101,3} \approx 0,056 \, \text{m}^3
\]
Cạnh a của bình:
\[
V = a^3 \Rightarrow a = \sqrt[3]{V} \approx \sqrt[3]{0,056} \approx 0,38 \, \text{m}
\]
**Đáp án:**
a) Khối lượng khí helium chứa trong bình là \(10 \, \text{g}\).
b) Cạnh a của bình chứa là \(0,38 \, \text{m}\).