Một số phơng pháp giải toán hoá học thông dụng I Phơng pháp số học Giải phép tính Hoá học cấp II phổ thông, thông thờng sử dụng phơng pháp số học: Đó phép tính dựa vào phụ thuộc tỷ lệ đại lợng phép tính phần trăm Cơ sở tính toán Hoá học định luật thành phần không đổi đợc áp dụng cho phép tính theo CTHH định luật bảo toàn khối lợng chất áp dụng cho cá phép tính theo PTHH Trong phơng pháp số học ngời ta phân biệt số phơng pháp tính sau đây: a Phơng pháp tỉ lệ Điểm chủ yếu phơng pháp lập đợc tỉ lệ thức sau áp dụng cách tính toán theo tính chất tỉ lệ thức tức tính trung tỉ tích ngoại tỉ Thí dụ: Tính khối lợng cácbon điôxit CO2 có g cacbon Bài giải CO2 = 12 + (16.2) = 44 1mol CO2 = 44g Lập tỉ lệ thức: 44g CO2 có 12g C xg 3g C 44 : x = 12 : => x = 44.3 = 11 12 Vậy, khối lợng cacbon điôxit 11g Thí dụ 2: Có gam đồng điều chế đợc cho tơng tác 16g đồng sunfat với lợng sắt cần thiết Bài giải Phơng trình Hoá học: CuSO4 + Fe - > FeSO4 + Cu 160g 64g 16g xg => x = 16.64 = 6,4 g 160 Vậy điều chế đợc 6,4g đồng b Phơng pháp tính theo tỉ số hợp thức Dạng phép tính tính theo PTHH tức tìm khối lợng chất tham gia tạo thành phản ứng theo khối lợng chất khác Phơng pháp tìm tỉ số hợp thức khối lợng chất phản ứng đợc phát biểu nh sau: Tỉ số khối lợng chất phản ứng Hoá học tỉ số tích khối lợng mol chất với hệ số phơng trình phản ứng Có thể biểu thị dới dạng toán học nh sau: m1 m1 n1 = m2 m2 n2 Trong đó: m1 m2 khối lợng chất, M1, M2 khối lợng mol chất n1, n2 hệ số PTHH Vậy tính khối lợng chất tham gia phản ứng Hoá học theo khối lợng chất khác cần sử dụng tỉ số hợp thức tìm đợc theo PTHH nh ? Để minh hoạ ta xét số thí dụ sau: Thí dụ 1: Cần gam Pôtat ăn da cho phản ứng với 10g sắt III clorua ? Bài giải PTHH FeCl3 + 3KOH -> Fe(OH)3 + 3KCl 10g ? Tính tỉ số hợp thức khối lợng Kali hiđrôxit sắt II clorua MKOH = (39 + 16 + 1) = 56g M FeCL3 = (56 + 35,5.3) = 162,5 g m KOH 56.3 168 = = m Fecl 162,5 162,5 * Tìm khối lợng KOH: m KOH = 10 g 160 = 10,3 g 162,5 Thí dụ 2: Cần gam sắt III chorua cho tơng tác với kalihiđrôxit để thu đợc 2,5g Kaliclorua? Bài giải PTHH FeCl3 + KOH - > Fe(OH)3 + 3KCl Tính tỉ số hợp thức khối lợng FeCl3 Kaliclorua M FeCL = 162,5 g ; MKCL 74,5g m FeCl m KCl = 162,5 162,5 = 74,5.3 223,5 162,5 Tính khối lợng FeCl3: M FeCL = 2,5 223,5 = 1,86 g II Giải toán tìm thành phần hỗn hợp phơng pháp đại số - Vit phng trỡnh (nu cú) - Gi s mol cỏc cht cha bit l x, y (x>0; y>0) - Theo bi v phng trỡnh phn ng thit lp cỏc phng trỡnh i s - Gii cỏc phng trỡnh (h phng trỡnh) tỡm x, y Vớ d : iu ch c 5,6 lớt khớ H2 ( ktc) ngi ta lm nh sau: Cho 9,2 gam hn hp hai kim loi km v nhụm phn ng vi dung dch axit HCl Vit cỏc phng trỡnh phn ng xy ra? Tớnh lng ca hai kim loi trờn? Bi gii: Phng trỡnh: Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 x mol x mol 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 y mol 1,5 y nH2 = 5,6/22,4 = 0,25 mol Gi s mol ca km v nhụm l x v y (x>0, y>0) Theo bi ta cú: 65.x + 27.y = 9,2 (1) Theo phng trỡnh phn ng ta cú: x + 1,5.y = 0,25 (2) Gii (1) v (2) ta c: x = 0,1 ; y = 0.1 mZn = 0,1 65 = 6,5 gam mAl = 0,1 27 = 2,7 gam III Phng phỏp gii bi lng cht d - Vit phng trỡnh - Tớnh s mol cỏc cht theo u bi cho - Xỏc dnh cht d, cht ht theo phng trỡnh - Tớnh lng ca cht sn phm theo cht ht Vớ d : Cho 2,4 gam magie vo 0,25 mol axit clohiric Tớnh th tớch khớ hiro thu c ktc? Sau phn ng cht no cũn d, lng l bao nhiờu? Bi gii: nMg = 2,4/24 = 0,1 (mol) Phng trỡnh: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 Ban u 0,1 mol 0,25 mol Phn ng 0,1 mol 0,2 mol 0,1 mol Sau phn ng mol 0,05 mol 0,1 mol Theo phng trỡnh ta thy axit HCl d tớnh th tớch H2 theo Mg Theo phng trỡnh ta cú: nH2 = nMg = 0,1 (mol) Th tớch H2 l: V = 0,1 22,4 = 2,24 (lớt) S mol HCl d l: 0,25 0,2 = 0,05 (mol) Khi lng HCl d l: 0,05 36,5 = 1,825 (gam)