Phương pháp bảo toàn điện tích

    1.Nội dung

Tổng số điện tích dương bằng tổng số điện tích âm về giá trị tuyệt đối. Vì vậy trong dung dịch luôn trung hoà về điện.

2.Áp dụng

Phương pháp này được sử dụng nhiều trong các bài toán vô cơ khi xét đến sự cân bằng điện tích trong dung dịch.

Phương pháp bảo toàn khối lượng

  1. Nội dung

 

Trong một phản ứng hóa học tổng khối lượng các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng các chất phản ứng.

Khối lượng của hỗn hợp muối bằng tổng khối lượng gốc kim loại cộng tổng khối lượng gốc axit.

Khối lượng oxit bằng khối lượng kim loại cộng khối lượng oxi.

Trong một phản ứng khối lượng nguyên tố được bảo toàn.

2.Áp dụng

 

Phương pháp này được áp dụng nhiều trong bài toán vô cơ và hữu cơ khi xác định khối lượng các chất phản ứng hay sản phẩm hoặc để tính khối lượng của một nguyên tố nào đó.

Trong các phản ứng cháy của hirocacbon, axit, ancol…khối lượng O, C, H… luôn được bảo toàn dựa trên khối lượng thu được tính từ số mol…dựa vào tỉ lệ các chất ta xác định CTPT, CTCT…

Định luật bảo toàn khối lượng không tính đến các chất dư trong phản ứng hóa học.

Bài toán xác định thành phần hỗn hợp khi biết ctpt

      Bài toán xác định thành phần hỗn hợp khi biết ctpt

v      MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP :

-          Khai thác tính chất hóa học khác nhau của từng loại hidrocacbon, viết các phương trình phản ứng.

-          Đặt  a, b, c,… lần lượt là thể tích (hoặc số mol) khí trong hỗn hợp.

-          Lập các phương trình đại số: bao nhiêu dữ kiện là bấy nhiêu phương trình.

-          Các thí nghiệm thường gặp trong toán hỗn hợp :

+Đốt cháy hỗn hợp trong O2 : Thường dùng lượng dư O2 (hoặc đủ) để phản ứng xảy ra hoàn toàn, nếu thiếu oxi bài toán sẽ trở nên phức tạp vì sản phẩm có thể là C, CO, CO2, H2O, hoặc sản phẩm chỉ gồm CO2, H2O đồng thời dư hidrocacbon.

+Phản ứng cộng với H2 : Cho hỗn hợp gồm hidrocacbon chưa no và H2 qua Ni, toC (hoặc Pd, to) sẽ có phản ứng cộng.

-          Độ giảm thể tích hỗn hợp bằng thể tích H2 tham gia phản ứng.

Ta luôn có :

-        

+Phản ứng với dd brôm và thuốc tím dư, độ tăng khối lượng của dd chính là khối lượng của hidrocacbon chưa no.

                        CnH2n+2-2k + kBr2 → CnH2n+2-2kBr2k

+Phản ứng đặc trưng của ank-1-in:

                        2R(C≡CH)n + nAg2O → 2R(C≡CAg)n ↓ + nH2O

            Khi làm toán hỗn hợp do số mol các chất luôn thay đổi qua mỗi thí nghiệm do đó khi qua thí nghiệm mới ta nên liệt kê số mol của hỗn hợp sau và trước mỗi thí nghiệm.

Lưu ý : trong công thức tính PV = nRT thì V là Vbình.

Ví dụ : 

Một bình kín có dung tích 17,92 lít đựng hỗn hợp gồm khí hidro và axetilen (ở OOC và 1 atm) và một ít bột Ni xúc tác. Nung nóng bình một thời gian sau đó làm lạnh đến 0oC.

a)Nếu cho ½ lượng khí trong bình qua dd AgNO3/NH3 sẽ sinh ra 1,2 gam kết tủa vàng nhạt. Tìm số gam axetilen còn lại trong bình.

b)Cho ½ lượng khí còn lại qua dd brom thấy khối lượng dd tăng lên 0,41g. Tính số gam etilen tạo thành trong bình.

c)Tính thể tích etan sinh ra và thể tích H2 còn lại sau phản ứng. Biết tỉ khối hỗn hợp đầu (H2 + C2H2 trước phản ứng) so với H2 = 4. Bột Ni có thể tích không đáng kể.

GIẢI :

a)Tính lượng axetilen còn dư :

v     Phần 1 :

Sản phẩm cháy tạo kết tủa vàng nhạt với dd AgNO3/NH3 chứng tỏ hỗn hợp còn axetilen dư

Các ptpứ :

           

Lượng axetilen còn lại trong bình :

            nC2H2 dư = 2nC2H2 pứ = 2nC2Ag2 = 2.0,005 = 0,01 (mol)

b)Tính số gam etilen tạo thành trong bình :

v     Phần 2 :

Các ptpứ :

C2H4    +    Br2    →    C2H4Br2

    b         →b        →      b      (mol)

C2H2    +    2Br2    →    C2H2Br4

0,005   →2.0,005                     (mol)

Áp dụng ĐLBT khối lượng :

mbình tăng = mC2H4 + mC2H2

mC2H4 = mbình tăng – mC2H2 = 2(0,41 – 0,005.26) = 0,56 (g)

Gọi y là số mol etan tạo thành.

nC2H2 pứ tạo etan = y = 0,2 – (0,01 + 0,02) = 0,17 (mol)

nEtan = 0,17 (mol)

nH2 còn lại = 0,6 – (0,02 + 2.0,17) = 0,24 (mol)

Ghi chú : Ta nên đặt các ẩn số ngay từ đầu và phải cùng đơn vị. Qua mỗi thí nghiệm sẽ giúp ta tìm một ẩn số.

Lưu ý lượng hỗn hợp mang phản ứng trong mỗi thí nghiệm có thể khác nhau nhưng tỉ lệ thành phần các chất trong hỗn hợp không đổi.

Xác định thành phần hỗn hợp

      Xác định thành phần hỗn hợp

Các bước giải :

- Viết đầy đủ các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) dựa vào tính chất hóa học, cách điều chế chất. Lưu ý khả năng chất phản ứng ban đầu có thể hoặc vừa đủ hoặc còn dư sau các phản ứng hóa học.

- Đặt ẩn số các chất trong hỗn hợp, thường theo số mol hoặc nếu là hỗn hợp khí thì có thể đặt theo thể tích V.

- Thiết lập phương trình đại số theo số mol hoặc theo thể tích.

- Giải hệ phương trình đại số suy ra ẩn số.

+ Nếu có n ẩn số n phương trình thì giải bình thường.

+ Nếu có n ẩn số, m phương trình (m < n) thì biện luận.

+ Lưu ý các điều kiện mà các ẩn số phải tuân theo để kiểm tra kết quả của bài giải có đúng không.

-Tính % theo số mol (thể tích) hoặc tính khối lượng các chất, từ đó suy ra % theo khối lượng.

Công thức :

Giả sử hỗn hợp có hai chất A và B.

xA, xB : là số mol hoặc thể tích mỗi khí trong hỗn hợp (hoặc cũng có thể là % theo số mol hay thể tích các khí đó)

Bài tập ví dụ :

Bài 1 : Trộn 5,04 lít hỗn hợp khí (X) C2H6, C2H4, C3H6 với H2 (lấy dư) trong một bình kín có xúc tác Ni nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy thể tích khí trong bình giảm đi 3,36 lít.

Mặt khác nếu đốt cháy hoàn toàn 14,3g hỗn hợp (X) cần vừa đủ 35,28 lít O2 (đktc). Tính % khối lượng hỗn hợp khí (X), thể tích cho ở đktc.

*Tóm tắt đề :

Gọi x, y z lần lượt là số mol của C2H6, C2H4, C3H6 có trong hỗn hợp

Toán tổng hợp, phức tạp

       Toán tổng hợp, phức tạp

Nguyên tắc :

- Căn cứ từng cách giải về từng dạng bài tập : xác định CTPT, CTCT, tính thành phần %…để đi giải từng phần.

- Căn cứ vào số mol CO2 và H2O của phản ứng cháy.

+ Hỗn hợp ankan và anken => n CO2 > n H2O

n H2O – n CO2 = nankan

+ Hỗn hợp anken và ankin => n CO2 < n H2O

n H2O – n CO2 = nankin

+ Hỗn hợp anken và ankin

nankan = nankin ,   n CO2 = n H2O

nankan > nankin ,   n CO2 < n H2O

nankan < nankin ,   n CO2 > n H2O

-          Phản ứng cộng H2 :

anken + H2 → ankan

ankin + H2 → anken + ankan

Cách giải một bài toán hóa có nhiều vấn đề phức tạp :

-          Lập sơ đồ, ghi vắn tắt nhưng đầy đủ số liệu và dữ kiện đã cho, ghi vấn đề cần tìm.

-          Nhìn vào sơ đồ, trình bày lại cho thông suốt nội dung bài toán.

-           Phân tích nội dung đề qua từng giai đoạn trên sơ đồ. Nhận biết chất nào còn, chất nào hết sau mỗi phản ứng hóa học kết thúc hoặc đặt tình trạng nghi ngờ.

+ Đôi khi dữ kiện cho ở cuối bài toán giúp xác định được sự kiện xảy ra trong các phản ứng hóa học ở trước.

+ Đối với phản ứng hóa học hữu cơ, nếu đề bài không cho không được xem phản ứng có hiệu suất 100%.

-          Viết phương trình phản ứng xảy ra theo từng giai đoạn.

-          Đặt ẩn số cho vấn đề cần tìm và ẩn số trung gian. Xây dựng các phương trình đại số bằng cách dựa vào dữ kiện đã cho và các phương trình hóa học xảy ra. Cần lưu ý :

+ Phân tử lượng của một chất.

+ Phân tử lượng trung bình của hỗn hợp.

+ Tỉ khối hơi của chất khí và của một hỗn hợp khí.

+ Phương trình trạng thái đối với một khối lượng khí không thay đổi.

+ Phương trình Claperon – Mendeleep đối với một khối lượng khí thay đổi.

+ Định luật bảo toàn khối lượng.

+ Nồng độ % và nồng độ mol/l của dd.

+Giải hệ phương trình đại số để tìm nghiệm.

(*) Lưu ý điều kiện của bài toán.

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 51 other followers