MỘT SỐ VẤN DỀ CƠ BẢN TRONG HOÁ HỌC VÔ CƠ
I/ Một số công thức hoá học cơ bản:
1.
M
m
n (Áp dụng cho mọi chất để tính số mol, khối lượng hoặc khối lượng mol )
Ví dụ 1: Tính số mol của 9,8 g axit H2SO4
Ta có :
M
m
nmol
M
m
nSOH 1,0
98
8,9
42
VD2: Xác định khối lượng của 0,02 mol CaSO4
Ta có:
M
m
n m = n.M = 0,02.136 = 2,72g
2. 4,22
V
n(Áp dụng để tính số mol hoặc thể tích của chất khí ở đktc)
VD1 Xác định số mol của 6,72 l khí A đo ở đktc
Ta có 4,22
V
n nA = mol
V3,0
4,22
72,6
4,22
VD2: Tính thể tích của 4,4 g khí CO2 đo ở đktc
Ta có
M
m
n molnCO 1,0
44
4,4
2
lnVCO 24,24,22.1,04,22.
2
3. Nồng độ của dung dịch:
Định nghĩa: Dung dịch là hỗn hợp của dung môi và chất tan.
Ví dụ: Nói dung dịch NaOH ta hiểu rằng chất tan là NaOH và dung môi là H2O
- Nồng độ mol:
V
n
CM (Trong đó n là số mol chất tan; V là thể tích của dung dịch)
VD1: Hoà tan hoàn toàn 0,4 g NaOH vào H2O thu được 100 ml dung dich A. Xác
định nồng độ của dd A?
Ta có:
M
m
n=mol1,0
40
4,0 M
V
n
CM1
1,0
1,0
- Nồng độ phần trăm: %100.
%
dd
ct
m
m
C(Trong đó mct là khối lượng của chất tan;
mdd là khối lượng của dung dịch)
VD2: Hoà tan hoàn toàn 4g NaOH vào H2O thu được 200 g dung dịch A. Xác định
nồng độ của dd A?
Ta có: %100.
%
dd
ct
m
m
C%2%100.
200
4
II/ Tính toán theo công thức hoá học và phương trình hoá học
1. Tính theo công thức hoá học
- Xác định số nguyên tử của các nguyên tố có trong hợp chât sau:
Trong 1 phân tử H2SO4 có: 2 nguyên tử H, 1 nguyên tử S và 4 nguyên tử O
Trong 1 mol phân tử H2SO4 có: 2 mol nguyên tử H, 1 mol nguyên tử S và 4 mol
nguyên tử O.
VD: Xác định số mol nguyên tử của các nguyên tố có trong 0,05 mol Fe(NO3)3
Ta có: 1 mol phân tử Fe(NO3)3 có: 1 mol Fe, 3 mol N và 9 mol O
0,05 mol Fe(NO3)3 có: 1.0,05 mol Fe, 3.0,05 = 0,15 mol N và 9.0,05 = 0,45 mol O
2. Tính toán theo phương trình hoá học.
Cho phương trình hoá học: A + B → C + D
Khi biết số mol của một chất trong phương trình phản ứng ta có thể tính được số mol
của các chất còn lại trong phương trình phản ứng.
VD: Cho phương trình phản ứng:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O. Biết số mol phản ứng của NaOH là 0,02
mol tính số mol của H2SO4 đã phản ứng và số mol của muối Na2SO4 tạo thành?
Theo phương trình phản ứng ta có: mol
n
nNaOH
SOH 01,0
2
02,0
2
42
mol
n
nNaOH
SONa 01,0
2
02,0
2
42
VD2: Cho 5,6 g Fe tác dụng hoàn toàn với dd axit H2SO4 đặc nóng. Xác định khối
lượng axit đã tham gia phản ứng, khối lượng muối khan và thể tích khí SO2 thu được
sau phản ứng?
Giải
PTPƯ: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 +6 H2O
Ta có: mol
M
m
nFe 1,0
56
6,5
Theo ptpư: moln
n
nFe
Fe
SOH 3,01,0.3.3
2
.6
42
gMnm SOH 4,2998.3,0.
42
Tương tự theo ptpư: mol
n
nFe
SOFe 05,0
2
1,0
2
342 )(
gMnm SOFe 20400.05,0.
342 )(
- Tính thể tích khí SO2 (đktc)
Theo ptpư: mol
n
nFe
SO 15,0
2
1,0.3
2
.3
2
lnVSO 36,34,22.15,04,22.
2
III/ Các định luật hoá học:
1. Định luật bảo toàn khối lượng
- Áp dụng cho một phương trình hoá học: A + B → C + D
Nội dung định luật:
Trong một phương trình hoá học tổng khối lượng của các chất tham gia bằng
tổng khối lượng các chất tạo thành.
Thể hiện: mA + mB = mC + mD
Ví dụ: Cho phản ứng CaCO3 → CaO + CO2. Biết khối lượng của các chất như sau:
gmgm CaOCaCO 6,5,10
3 Tính thể tích của khí CO2 sinh ra?
Giải
Áp dụng ĐLBTKL ta có: gmmm
mmm
CaOCaCOCO
COCaOCaCO
4,46,510
32
23
lVmol
M
m
nCOCO 24,24,22.1,01,0
44
4,4
22
- Áp dụng cho một chất:
Nội dung định luật:
Khối lượng của một chất bằng tổng khối lượng các nguyên tử của các nguyên
tố có trong hợp chất đó.
VD: Khối lượng của hợp chất CxHyOz bằng tổng khối lượng của các nguyên tử của
các nguyên tố có trong hợp chất là: C, H và O
Thể hiện OHCOHC mmmm zyx
VD: Đốt cháy hoàn toàn mg một hiđrocacbon. Sau phản ứng thu được 4,48 l khí CO2
ở đktc và 5,4 g H2O. Xác định m?
Giải
Ta có: mHidrocacbon = mC + mH
Mà mC = mC (trong CO2) = g4,212.
4,22
48,4
Và mH = mH (trong H2O) = g6,02.
18
4,5
mHidrocacbon = mC + mH = 2,4 + 0,6 = 3g
VD: Cho 21g hỗn hợp gồm Fe, Mg và Zn tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch HCl
1M. Sau phản ứng thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu g
muối khan?
Giải
Ta có nHCl = mol2,01.
1000
200
Mặt khác mMuối = mKim loại + mGốc axit = mhỗn hợp kim loại + mCl
Mà: mCl = 0,2 . 35,5 = 7,1g
mMuối = 21 + 7,1 = 28,1g
III. Tính chất hoá học cơ bản của các hợp chất vô cơ.
1. Oxit.
Oxit là hợp chất của 2 nguyên tố, trong đó có một nguyên tố là oxi.
VD: SO2, Fe2O3, NO, CuO, CO2, Ag2O…
a. Oxit Axit
Là oxit của phi kim khi tác dụng với H2O cho dung dịch axit.
VD: SO2, CO2, SO3, NO2…
*. Tính chất hoá học của oxit axit
- Oxit axit + H2O → Axit
VD: SO3 + H2O → H2SO4
SO2 + H2O → H2SO3
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
- Oxit axit + Oxit bazơ→ Muối
VD: CO2 + CaO → CaCO3
- Oxit axit + dd Bazơ → Muối + H2O (Hoặc Oxit axit + dd Bazơ → Muối)
VD: CO2 +2 NaOH → Na2CO3 + H2O
CO2 + NaOH → NaHCO3
b. Oxit Bazơ
Là oxit của kim loại với oxi
VD: Fe2O3, CuO, MgO, Ag2O, Na2O...
* Tính chất hoá học của oxit bazơ
- Oxit bazơ + H2O → dd Bazơ
( Chỉ có một số oxit bazơ tác dụng H2O như: Na2O, K2O, CaO, BaO)
VD: Na2O + H2O → 2NaOH
BaO + H2O → Ba(OH)2
- Oxit Bazơ + Oxit axit → Muối
VD: CO2 + BaO → BaCO3
- Oxit Bazơ + Axit → Muối + H2O
VD: BaO + 2HCl → BaCl2 + H2O
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
Na2O +2HNO3 →2 NaNO3 + H2O
c. Oxit lưỡng tính
Tác dụng được cả với axit và dd bazơ như: Al2O3, ZnO, Cr2O3
- Tác dụng với axit → Muối + H2O:
VD: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 +3 H2O
ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
- Tác dụng với dd Bazơ → Muối + H2O:
VD: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
ZnO +2 NaOH → Na2ZnO2 + H2O
d. Oxit trung tính: NO, CO
Không tác dụng với cả axit và bazơ (Còn gọi là oxit không tạo muối )
2. Axit
Là hợp chất của 1 hoặc nhiều nguyên tử Hiđrô với gốc axit
VD: HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4…
Tính chất hoá học của axit
a. Axit + Oxit bazơ → Muối + H2O
VD: 2HCl + BaO → BaCl2 + H2O