một số vấn đề trong việc sử dụng công thức tính nhanh để giai bài tập hóa học

Tài liệu tham khảomột số vấn đề trong việc sử dụng công thức tính nhanh để giai bài tập hóa học

Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510 vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education: http://giasuams.com/ Liên h: 04.39152590 - 0989768553 (Linh) MT S VN  TRONG VIC S DNG CÁC CÔNG THC TÍNH NHANH  GII BÀI TP HÓA HC Bt đu t nm hc 2006-2007, các k thi Tt nghip THPT và Tuyn sinh H-C đã chính thc chuyn sang hình thc thi trc nghim, đánh du mt s thay đi quan trng v mt k thut trong vic đánh giá cht lng hc sinh. Cng t đó đn nay, vic đi mi các phng pháp ging dy và hc tp cho phù hp vi hình thc thi mi c ng liên tc đc đt ra và đt đc nhng kt qu đáng k. Tuy nhiên, bên cnh đó, tâm lý đi phó vi k thi cng làm ny sinh nhng hình thc hc tp tiêu cc mà vic s dng tùy tin các công thc gii nhanh trong bài tp Hóa hc là mt đin hình. Trong các bài vit ca mình, cng có đôi ln tôi đ cp ti các công thc gii toán có th dùng trong bài tp Hóa hc (đin hình là “công thc tính nhanh cho bài toán vô c kinh đin”: m Fe = 0,7*m hh (Fe và các oxit) + 5,6n e (hh cho) và công thc tính nhanh hiu sut ca phn ng crackinh ankan mà đã có rt nhiu thy cô giáo và các tác gi đã “n theo” trong các bài ging, sách tham kho, bài vit trên tp chí HH&D, …). Tuy nhiên, khi gii thiu mt công thc gii toán nào tôi cng luôn luôn c gng din gii công thc đó mt cách d hiu nht, con đng chng minh các công thc y và các kh nng – gii hn trong quá trình ng dng, …. Tt c đu nhm mt mc đích là đ giúp cho các bn hc sinh d dàng tip nhn, hiu đc và vn dng đc trong các tình hung thích hp. Nh tôi đã nhiu ln nhn mnh, mt bài toán Hóa hc b chi phi bi nhiu yu t, nhiu d kin mà 2 yu t ch đo là: phng pháp gii toán và hin tng Hóa hc xy ra trong bài toán đó. Vì l đó, vic phân tách rch ròi các yu t  này là không h đn gin, cùng là phng pháp gii toán đó nhng trong các phn ng Hóa hc khác nhau s có cách vn dng khác nhau và ngc li, cùng là phn ng Hóa hc đó nhng ghép vi các d kin gii toán khác nhau ta có th phi s dng đn các phng pháp khác nhau đ gii. Các công thc tính nhanh khi áp dng cho các bài tp Hóa hc đu có nhng đòi hi ht sc ngt nghèo v mt Hóa hc ca bài toán, mà đ bài không phi lúc nào cng đc tha mãn đc ht các điu kin đó. Trong khi đó, các bài tp trong đ thi H-C luôn có đ phc tp nht đnh v mt Hóa hc, ngi ra đ luôn tìm cách che giu các “du hiu” gii toán bng các phn ng Hóa hc phc tp và nhiu giai đon trung gian. Do đó, vic s dng các công thc gii toán trong đ thi H-C là không thc s  hiu qu và kh thi. Bài vit di đây s giúp các bn có đc mt cái nhìn đy đ hn v các hn ch ca vic s dng công thc trong gii toán Hóa hc, t đó có nhng quyt đnh cn trng hn khi theo đui phng pháp hc tiêu cc và mang tính “mì n lin” này. 1, Các công thc gii toán cn nhiu điu kin và không phi lúc nào cng đúng: Chúng ta đu đã bit và có l đã khá quen vi công thc: 32 2 2242 HNONONONON HSOSO n = 2n = 4n = 10n = 12n hay n = 2n (công thc này cng có “mo” rt d nh ^^) Nhng th vit phn ng ca FeO vi HNO 3 hay H 2 SO 4 , ta s thy nó không còn nghim đúng na! Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510 vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education: http://giasuams.com/ Liên h: 04.39152590 - 0989768553 (Linh) Mt công thc khác mà tôi đã tng gii thiu trong bài vit “Phng pháp phân tích h s” (và đã đc rt nhiu ngi khác “chôm” li) là công thc tính hiu sut ca phn ng crackinh ankan da vào KLPT trung bình ca hn hp khí trc và sau phn ng: t s M H% = - 1 ×100% M ⎛⎞ ⎜⎟ ⎝⎠ Công thc này nghim đúng trong hu ht các bài toán, ví d: 1, Khi crackinh mt ankan thu đc hn hp X gm 3 hiđrocacbon. Bit khi lng mol ca ankan ban đu gp 1,35 ln khi lng mol trung bình ca X. Hi có bao nhiêu phn trm (theo s mol) ankan ban đu tham gia phn ng trên? (Trích đ thi Hc sinh gii Thành ph Hà Ni nm 2008) 2, Crackinh C 4 H 10 thu đc hn hp gm 5 hiđrocacbon có KLPT trung bình bng 36,25. Hiu sut ca phn ng crackinh là: A. 40% B. 60% C. 20% D. 80 3, Crackinh C 4 H 10 thu đc hn hp ch gm 5 hiđrocacbon có t khi hi so vi H 2 là 16,325. Hiu sut ca phn ng crackinh là: A. 77,64% B. 38,82% C. 17,76% D. 16,325% 4, Crackinh mt ankan thu đc hn hp khí có t khi hi so vi H 2 bng 19,565. Bit hiu sut ca phn ng Crackinh là 84%. Xác đnh ankan đã cho. A. Butan B. Isobutan C. Pentan D. A và B Nhng trong đ thi H-C khi A nm 2008, công thc này không còn đúng na! Khi cracking hoàn toàn mt th tích ankan X thu đc 3 th tích hn hp Y (các th tích khí đo  cùng điu kin nhit đ và áp sut); t khi ca Y so vi H 2 bng 12. Công thc phân t ca X là: A. C 6 H 14 B. C 3 H 8 C. C 4 H 10 D. C 5 H 12 (Trích đ thi tuyn sinh H – C khi A – 2008)  bài cho phn ng hoàn toàn hay: t ts s M H% = - 1 100% = 100% M = 2M = 2 2 12 = 48 v« nghiÖm ???? M ⎛⎞ ×→××→ ⎜⎟ ⎝⎠ Công thc này có đáng đ hc thuc không, khi mà trong chng trình ta ch hc 2 ru tha mãn đc đim này là C 2 H 4 (OH) 2 và C 3 H 5 (OH) 3 ???? Hn na, xác sut đ đ bài cho đúng d kin v O 2 , ancol và điu kin: “Bit ancol có s nhóm –OH bng s C” là vô cùng thp!!! 2, Dùng công thc đ gii toán cha chc đã là cách làm nhanh nht: Cách đây 2 nm, tôi đã gii thiu “công thc tính nhanh cho bài toán vô c kinh đin”: m Fe = 0,7*m hh (Fe và các oxit) + 5,6n e (hh cho) Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510 vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education: http://giasuams.com/ Liên h: 04.39152590 - 0989768553 (Linh) dùng đ tính nhanh các bài toán liên quan đn phn ng oxh hoàn toàn hn hp gm Fe và các oxit ca nó. n nay, công thc này đã tr nên ht sc ph bin, các giáo viên và hc sinh hoàn toàn không còn “l lm” gì vi nó. Công thc này cùng vi phng pháp “quy đi nguyên t” đc xem là 2 phng pháp gii nhanh nht cho các bài toán loi này. Tuy nhiên, điu này không phi lúc nào cng đúng! Trong các bài toán di đây, dùng công thc tính nhanh hoc “quy đi nguyên t” có th là cách làm nhanh nht: 1, Nung m gam bt st trong oxi, thu đc 3 gam hn hp cht rn X. Hòa tan ht hn hp X trong dung dch HNO 3 (d), thoát ra 0,56 lít ( đktc) NO là sn phm kh duy nht. Giá tr ca m là: A. 2,52 B. 2,22 C. 2,62 D. 2,32 (Trích đ thi tuyn sinh H – C khi B – 2007) 2, Cho 11,36 gam hn hp gm Fe, FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 phn ng ht vi dung dch HNO 3 loãng (d), thu đc 1,344 lít khí NO (sn phm kh duy nht,  đktc) và dung dch X. Cô cn dung dch X thu đc m gam mui khan. Giá tr ca m là: A. 49,09 B. 34,36 C. 35,50 D. 38,72 (Trích đ thi tuyn sinh H – C khi A – 2008) 3, Hòa tan ht m gam hn hp Fe, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 trong dung dch HNO 3 đc, nóng d đc 448 ml khí NO 2 ( đktc). Cô cn dung dch sau phn ng đc 14,52 gam mui khan. Giá tr ca m là: A. 3,36 gam B. 4,28 gam C. 4,64 gam D. 4,80 gam 4, Hòa tan hoàn toàn 49,6 gam hn hp X gm Fe, FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 bng dung dch H 2 SO 4 đc, nóng thu đc dung dch Y và 8,96 lít khí SO 2 (đktc). Khi lng mui thu đc khi cô cn dung dch Y là: A. 160 gam B. 140 gam C. 120 gam D. 100 gam 5, Cho 11,6 gam hn hp X gm Fe, FeO, Fe 2 O 3 vào dung dch HNO 3 loãng, d đc V lít khí Y (đktc) gm NO và NO 2 có t khi hi so vi H 2 là 19. Mt khác, nu cho cùng lng khí hn hp X trên tác dng vi khí CO d thì sau phn ng hoàn toàn đc 9,52 gam Fe. Giá tr ca V là: A. 2,8 lít B. 5,6 lít C. 1,4 lít D. 1,344 lít 6,  m gam Fe trong không khí mt thi gian đc 7,52 gam hn hp X gm 4 cht. Hòa tan ht X trong dung dch H 2 SO 4 đc, nóng d đc 0,672 lít khí SO 2 (sn phm kh duy nht,  đktc) và dung dch Y. Cô cn cn thn dung dch Y đc m 1 gam mui khan. Giá tr ca m và m 1 ln lt là: A. 7 gam và 25 gam B. 4,2 gam và 1,5 gam C. 4,48 gam và 16 gam D. 5,6 gam và 20 gam Nhng trong bài toán di đây, c “phng pháp quy đi nguyên t” và công thc tính nhanh  trên đu ch đáng “xách dép” v tc đ nu so vi mt công thc khác: Hòa tan hoàn toàn 34,8 gam mt oxit st dng Fe x O y trong dung dch H 2 SO 4 đc, nóng. Sau phn ng thu đc 1,68 lít khí SO 2 (sn phm kh duy nht, đo  đktc). Xác đnh công thc ca oxit đã cho? • Cách 1: Coi loi oxit đã cho (1 cht) là hn hp ca Fe và O nguyên t. Gi s mol ca 2 loi nguyên t trong 34,8 gam hn hp ln lt là x và y (mol). Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510 vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education: http://giasuams.com/ Liên h: 04.39152590 - 0989768553 (Linh) Quá trình phn ng trong bài có th tóm tt li trong s đ: 24 +H SO 3+ -2 2 Fe, O dd (Fe , O ) + SO ⎯⎯⎯→ ↑ Áp dng đnh lut bo toàn khi lng và bo toàn electron, ta có h phng trình: ⎧ ⎧ ⎪ →→ ⎨⎨ × ⎩ ⎪ ⎩ oxit Fe O e cho e nhËn m = m + m = 56x + 16y = 34,8 gam x = 0,45 mol x3 = 1, 68 n = n hay 3x = 2y + 2 y = 0,6 mol y 4 22,4 Do đó Oxit đã cho là Fe 3 O 4 . • Cách 2: Dùng công thc tính nhanh. 34 8 2 16 Fe hh e (hh cho) Fe O - 25,2 m = 0,7m - 5,6n = 25, gam n = 0,45 mol n = = 0,6 mol→→ , Fe 34 O n 3 = Fe O n4 →→ • Cách 3: Dùng công thc tính nhanh khác. Ta có: 2 oxit e SO oxit 3 4 34,8 n = n = 2n = 0,15 mol M = = 232 Fe O 0,15 →→ Mt ví d khác là mt câu đc đánh giá là “khó” trong đ thi H-C khi A nm 2009: Hòa tan ht m gam ZnSO 4 vào nc đc dung dch X. Cho 110 ml dung dch KOH 2M vào X, thu đc a gam kt ta. Mt khác, nu cho 140 ml dung dch KOH 2M vào X thì cng thu đc a gam kt ta. Giá tr ca m là A. 20,125 B. 12,375 C. 22,540 D. 17,710 Cách 1: Tính ln lt theo tng bc phn ng.  đây, lng KOH trong 2 trng hp là khác nhau nhng lng kt ta li bng nhau → đ Zn 2+ bo toàn thì  trng hp 1, sn phm sinh ra gm Zn(OH) 2 và Zn 2+ d, còn  trng hp th 2, sn phm sinh ra gm Zn(OH) 2 và 2- 2 ZnO .  c 2 trng hp, ta đu có phn ng to thành kt ta: 2+ - 2 Zn + 2OH Zn(OH) (1)→↓ vi 2+ - Zn OH 10,112 n = n = = 0,11 mol 22 ×  trng hp 2, còn có thêm phn ng to ra ion zincat: 2+ - 2 2 Zn + 4OH ZnO (2) − → vi 2+ - Zn OH (2) 1 (0,14 - 0,11) 2 n = n = = 0,015 mol 44 × Do đó, 2+ 4 ZnSO Zn n = 0,125 mol = n m = 161 0,125 = 20,125 gam→× Cách 2: Tính theo công thc 2 (1) (2) +-- OH TH OH TH Zn n + n = 4n -- 2 2 4 ZnSO OH (TH1) OH ( TH 2) Zn Zn n + n = 4n = (0,11 0,14) 2 = 0,5 mol n = 0,125 mol = n + + + ×→ Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510 vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education: http://giasuams.com/ Liên h: 04.39152590 - 0989768553 (Linh) Do đó, m = 20,125 gam * Công thc trên hoàn toàn có th xây dng đc mt cách đn gin t ptp (1) và (2)! Nu ch nhìn vào 2 cách làm trên, nhiu ngi s cho rng cách s dng công thc tính nhanh  trên là nhanh hn hn so vi cách 1, tuy nhiên, vic nh chính xác đc mt công thc nh vy khi đi thi không h đn gin. Hn na, trong bài tp này, ta còn mt cách làm khác hoàn toàn không cn dùng đn công thc mà có phn còn đn gin và nhanh hn cách s dng công thc rt nhiu: Cách 3: Phng pháp bin lun bt phng trình Vì trng hp 1 KOH thiu, trng hp 2 KOH li d (so vi phn ng to kt ta), do đó, s mol ZnSO 4 phi nm trong khong (0,11;0,14) và khi lng ZnSO 4 tng ng phi nm trong khong (17,71;20,125). Xét c 4 đáp án thì ch có B là tha mãn. Công thc phc tp này có đáng đ nh không, khi ta có th gii bài toán ví d mt cách cng rt đn gin nh sau: Bo toàn khi lng cho phn ng hiđro hóa, ta có: 16 8 12 6 XY XY XXYY YX nM m = m hay M n = m n = = = nM ××→ Gi s trc phn ng có 8 mol hn hp khí → sau phn ng có 6 mol hn hp khí S mol khí gim (2 mol) chính là s mol anken ban đu 812 2 anken 3 6 - 6 2 M = = 42 CH × × →→ Nh vy là rõ ràng, vic s dng công thc tính nhanh khi gii toán Hóa hc cha chc đã là gii pháp nhanh nht và ti u nht. Mi công thc đu có “kh nng ng dng” có gii hn, ph thuc vào vic “ta có nhng d kin gì” và “ta cn d kin gì”. 3, Rt nhiu công thc gii toán có “ngun gc chung” vi nhau và ta không nên tn thi gian vào vic hc tng công thc riêng l mà hãy hc và nm cho vng cái “ngun gc chung” y: Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510 vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education: http://giasuams.com/ Liên h: 04.39152590 - 0989768553 (Linh) Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510 vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education: http://giasuams.com/ Liên h: 04.39152590 - 0989768553 (Linh) Tt c nhng th gi là “công thc” này có đáng đ hc thuc không khi tt c chúng đu đn gin là bt ngun t phng pháp Tng – gim khi lng??? Vic hc thuc các công thc trên hoàn toàn là vô ngha và không cn thit nu nh hc sinh đã nm vng các ni dung c bn ca phng pháp Tng – gim khi lng (còn nu đã không nm vng thì không th ngh đn chuyn nh và vn dng đúng công thc đc!) Tt c các công thc tính đng phân này có đáng đ hc không khi mà ta hoàn toàn có th dùng mt công thc và phng pháp tính đn gin, hiu qu hn hn đ tính toán s đng phân ca hu ht các loi hp cht hu c trong chng trình ph thông, đng thi còn bit đc s loi đng phân ng vi tng loi cu to (có bao nhiêu đng phân ru/amin bc I, bc II, bc III, …)??? Hn n a, đ thi H-C hu nh không bao gi hi đn gin vic tính s đng phân nh trong các công thc trên mà vic tính s đng phân luôn đi kèm vi bin lun CTCT tha mãn các tính cht Hóa hc cho trc! Nh vy, ch bng mt vài ví d đin hình, ta có th thy rng vic s dng công thc tính nhanh trong gii toán Hóa hc tim n rt nhiu ri ro. Vic áp dng các công thc tính nhanh vào gii toán đôi khi cng là cn thit và hiu qu nhng đ làm đc nh vy nht thit phi nm vng các điu kin cn và đ đ nghim đúng công thc đó, đng thi, chúng ta cng nên sàng lc, la chn trong quá trình hc, ch nên “nh” nhng “công thc gc” và nhng “phng pháp gc” có tính ng dng cao, ph bin và d có kh nng ri vào đ thi H nht thay vì hc vô s các công thc h qu ca chúng, va tn thi gian va d nhm ln và không hiu qu! Không phi bài toán nào trong đ thi cng có công thc tính nhanh! Không phi khi đi thi, bài toán nào ta cng ngh ra đc cách làm nhanh nht! Khi đi thi, phng pháp nhanh nht cho 1 bài toán chính là phng pháp mà ta ngh ra đc ngay lúc đó và đ gii nhanh nht đ thi H, điu c bn và quan trng nht là tng phép tính nh, tng bin Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510 vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education: http://giasuams.com/ Liên h: 04.39152590 - 0989768553 (Linh) đi và quan h Hóa hc đu đc x lý mt cách nhanh nht và ti u nht. Nu thc s làm đc nh vy thì hiu qu thu đc còn nhanh hn rt nhiu so vi vic “c nh” mt công thc gii nhanh nào đó. P/S: Bài vit trên mang quan đim cá nhân ca tác gi và ch mang tính cht tham kho.  hiu rõ hn các thông tin và nhn đnh đã nêu ra  trên, các bn có th tìm đc các bài ging có liên quan ti các đa ch: Tng hp 18 cách gii cho bài toán vô c kinh đin Rèn luyn đ tr thành hc sinh gii Hóa hc  trng ph thông Vn đ rèn luyn k nng tính  trng ph thông Công thc tính nhanh cho bài toán vô c kinh đin ca Sao bng lnh giá Chin thut chn ngu nhiên trong bài thi trc nghim Hóa hc ánh giá đy đ hn ý ngha ca phng pháp ghép n s Phân tích h s phn ng và ng dng trong gii nhanh bài toán Hóa hc Các bn cng có th tham kho các bài ging chuyên đ trên blog cá nhân ca tôi: http://my.opera.com/saobanglanhgia/blog/ và http://vn.myblog.yahoo.com/vkngoc49cns/ … và các bài vit khác trên Tp chí Hóa hc và ng dng ca Hi Hóa hc Vit Nam. Ngoài ra, đ giúp các em hc sinh có đc s chun b tt nht cho k thi Tt nghip THPT và Tuyn sinh H-C sp ti đây, vào đu tháng 5 này, Công ty c phn Giáo dc GSA tip tc khai ging Khóa luyn thi H cp tc dành cho các em hc sinh lp 12 và 13. Tham gia vào Khóa hc, các em s có c hi: + c tip cn vi các phng pháp t duy gii toán mi nht, nhanh nht và hiu qu nht + Làm ch hoàn toàn các phng pháp gii toán quan trng vi nhng “du hiu nhn bit” và cách phân loi ht sc rõ ràng. + Làm quen vi các dng bài tp và các phng pháp gii toán hoàn toàn mi và “đc”: gii toán vi đng lng phn ng, phng pháp bin lun gii hn nghim, xp x hóa các đi lng cc nh, đng chéo trong các bài toán pH, đng chéo cho các dung dch có phn ng vi nhau, quy đi phn ng Hóa hc, phng pháp Chn ngu nhiên, các “công thc gc” trong gii toán, …. đc bit là phng pháp m và Tính nhanh s đng phân các hp cht hu c. + Phng pháp t duy linh hot và gii quyt hiu qu các yêu cu ph bin trong đ thi nh: xác đnh CTPT, bin lun CTCT, bài tp tính hiu sut, chui phn ng, các bài tp so sánh, nhn bit, tách, … Các em hc sinh và các quý v ph huynh có th truy cp website: http://giasuams.com/ hoc đin thoi ti s 04.38684441 – 36230476 - 39152590 – 0989768553 (gp Ch Hu hoc Ch Linh) đ tìm hiu thông tin chi tit. . tùy tin các công thc gii nhanh trong bài tp Hóa hc là mt đin hình. Trong các bài vit ca mình, cng có đôi ln tôi đ cp ti các công thc gii. dùng trong bài tp Hóa hc (đin hình là công thc tính nhanh cho bài toán vô c kinh đin”: m Fe = 0,7*m hh (Fe và các oxit) + 5,6n e (hh cho) và công