MỘT SỐ VẤN DỀ CƠ BẢN TRONG HOÁ HỌC VÔ CƠ

MỘT SỐ VẤN DỀ CƠ BẢN TRONG HỐ HỌC VƠ CƠ I/ Một số cơng thức hố học bản: m (Áp dụng cho chất để tính số mol, khối lượng khối lượng mol ) M n  Ví dụ 1: Tính số mol 9,8 g axit H 2SO4 Ta có : n  m m 9,8  n H SO4    0,1mol M M 98 VD2: Xác định khối lượng 0,02 mol CaSO4 Ta có: n  m  m = n.M = 0,02.136 = 2,72g M V (Áp dụng để tính số mol thể tích chất khí đktc) 22,4 n  VD1 Xác định số mol 6,72 l khí A đo đktc Ta có n  V V 6,72   0,3mol  nA = 22,4 22,4 22,4 VD2: Tính thể tích 4,4 g khí CO2 đo đktc Ta có n  m 4,4  nCO2   0,1mol M 44  VCO  n.22,4  0,1.22,4  2,24l Nồng độ dung dịch: Định nghĩa: Dung dịch hỗn hợp dung mơi chất tan Ví dụ: Nói dung dịch NaOH ta hiểu chất tan NaOH dung môi H2O - Nồng độ mol: C M  n (Trong n số mol chất tan; V thể tích dung dịch) V VD1: Hoà tan hoàn toàn 0,4 g NaOH vào H2O thu 100 ml dung dich A Xác định nồng độ dd A? Ta có: n  n 0,1 m 0,4 =  0,1mol  C M    1M M 40 V 0,1 - Nồng độ phần trăm: C %  m ct 100% (Trong mct khối lượng chất tan; m dd m dd khối lượng dung dịch) VD2: Hoà tan hoàn toàn 4g NaOH vào H2O thu 200 g dung dịch A Xác định nồng độ dd A? Ta có: C %  mct 100%  100%  2% mdd 200 II/ Tính tốn theo cơng thức hố học phương trình hố học Tính theo cơng thức hoá học - Xác định số nguyên tử nguyên tố có hợp chât sau: Trong phân tử H 2SO4 có: nguyên tử H, nguyên tử S nguyên tử O Trong mol phân tử H2SO4 có: mol nguyên tử H, mol nguyên tử S mol nguyên tử O VD: Xác định số mol nguyên tử nguyên tố có 0,05 mol Fe(NO3)3 Ta có: mol phân tử Fe(NO3)3 có: mol Fe, mol N mol O  0,05 mol Fe(NO3)3 có: 1.0,05 mol Fe, 3.0,05 = 0,15 mol N 9.0,05 = 0,45 mol O Tính tốn theo phương trình hố học Cho phương trình hố học: A + B → C + D Khi biết số mol chất phương trình phản ứng ta tính số mol chất cịn lại phương trình phản ứng VD: Cho phương trình phản ứng: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O Biết số mol phản ứng NaOH 0,02 mol tính số mol H2SO4 phản ứng số mol muối Na2SO4 tạo thành? Theo phương trình phản ứng ta có: n H SO  n Na2 SO4  n NaOH 0,02   0,01mol 2 n NaOH 0,02   0,01mol 2 VD2: Cho 5,6 g Fe tác dụng hồn tồn với dd axit H2SO đặc nóng Xác định khối lượng axit tham gia phản ứng, khối lượng muối khan thể tích khí SO2 thu sau phản ứng? Giải PTPƯ: 2Fe + 6H 2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 +6 H2O Ta có: n Fe  m 5,6   0,1mol M 56 Theo ptpư: n H SO  6.n Fe  3.n Fe  3.0,1  0,3mol  m H SO  n.M  0,3.98  29, g Tương tự theo ptpư: nFe2 ( SO4 )   m Fe ( SO ) nFe 0,1   0,05mol 2  n.M  0,05.400  20 g - Tính thể tích khí SO2 (đktc) Theo ptpư: n SO2  3.n Fe 3.0,1   0,15mol 2  V SO  n.22 ,4  0,15 22 ,4  3,36 l III/ Các định luật hố học: Định luật bảo tồn khối lượng - Áp dụng cho phương trình hố học: A + B → C + D Nội dung định luật: Trong phương trình hố học tổng khối lượng chất tham gia tổng khối lượng chất tạo thành Thể hiện: mA + mB = mC + mD Ví dụ: Cho phản ứng CaCO3 → CaO + CO2 Biết khối lượng chất sau: mCaCO3  10 g , mCaO  5,6 g Tính thể tích khí CO2 sinh ra? Giải Áp dụng ĐLBTKL ta có:  nCO2  mCaCO3  mCaO  mCO2  mCO  mCaCO3  mCaO  10  5,6  4,4 g m 4,4   0,1mol  VCO2  0,1.22,  2,24l M 44 - Áp dụng cho chất: Nội dung định luật: Khối lượng chất tổng khối lượng nguyên tử nguyên tố có hợp chất VD: Khối lượng hợp chất CxHyOz tổng khối lượng nguyên tử nguyên tố có hợp chất là: C, H O Thể mC x H y Oz  mC  m H  mO VD: Đốt cháy hoàn toàn mg hiđrocacbon Sau phản ứng thu 4,48 l khí CO2 đktc 5,4 g H2O Xác định m? Giải Ta có: mHidrocacbon = mC + mH Mà mC = mC (trong CO2) = 4,48 12  2,4 g 22,4 Và mH = mH (trong H2O) = 5,4  0,6 g 18 mHidrocacbon = mC + mH = 2,4 + 0,6 = 3g VD: Cho 21g hỗn hợp gồm Fe, Mg Zn tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch HCl 1M Sau phản ứng thu dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu g muối khan? Giải Ta có nHCl = 200  0,2mol 1000 Mặt khác mMuối = m Kim loại + mGốc axit = m hỗn hợp kim loại + mCl Mà: mCl = 0,2 35,5 = 7,1g  mMuối = 21 + 7,1 = 28,1g III Tính chất hố học hợp chất vô Oxit Oxit hợp chất nguyên tố, có nguyên tố oxi VD: SO2, Fe2O3, NO, CuO, CO 2, Ag2O… a Oxit Axit Là oxit phi kim tác dụng với H2O cho dung dịch axit VD: SO2, CO2, SO 3, NO 2… * Tính chất hố học oxit axit - Oxit axit + H2O → Axit VD: SO3 + H2O → H2SO SO + H2O → H2SO3 P2O + 3H 2O → 2H3PO - Oxit axit + Oxit bazơ→ Muối VD: CO + CaO → CaCO3 - Oxit axit + dd Bazơ → Muối + H2O (Hoặc Oxit axit + dd Bazơ → Muối) VD: CO +2 NaOH → Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH → NaHCO3 b Oxit Bazơ Là oxit kim loại với oxi VD: Fe2O3, CuO, MgO, Ag2O, Na2O * Tính chất hoá học oxit bazơ - Oxit bazơ + H2O → dd Bazơ ( Chỉ có số oxit bazơ tác dụng H 2O như: Na2O, K2O, CaO, BaO) VD: Na2O + H2O → 2NaOH BaO + H 2O → Ba(OH)2 - Oxit Bazơ + Oxit axit → Muối VD: CO + BaO → BaCO3 - Oxit Bazơ + Axit → Muối + H2O VD: BaO + 2HCl → BaCl2 + H2O Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO 4)3 + 3H 2O Na2O +2HNO3 →2 NaNO3 + H 2O c Oxit lưỡng tính Tác dụng với axit dd bazơ như: Al2O3, ZnO, Cr2O3 - Tác dụng với axit → Muối + H2O: VD: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 +3 H2O ZnO + H 2SO4 → ZnSO + H2O - Tác dụng với dd Bazơ → Muối + H2O: VD: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O ZnO +2 NaOH → Na2ZnO2 + H2O d Oxit trung tính: NO, CO Khơng tác dụng với axit bazơ (Cịn gọi oxit khơng tạo muối ) Axit Là hợp chất nhiều nguyên tử Hiđrô với gốc axit VD: HCl, HNO3, H 2SO4, H 3PO4…  Tính chất hố học axit a Axit + Oxit bazơ → Muối + H2O VD: 2HCl + BaO → BaCl2 + H2O b Axit + Bazơ → Muối +H 2O VD: HNO + NaOH → NaNO3 + H2O c Axit + Muối → Muốimới + Axitmới Điều kiện để xảy phản ứng Sau phản ứng phải có chất kết tủa bay VD: HCl + AgNO → AgCl↓ + HNO3 Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H 2O + CO Chú ý: Bảng tính tan muối - Tất muối NO3 tan - Hầu hết muối Cl tan trừ AgCl↓Trắng, PbCl2↓Trắng - Hầu hết muối SO4 tan trừ BaSO4↓ trắng, PbSO4↓Trắng - Hầu hết muối CO3 Và PO4 không tan trừ muối kim loại kiềm muối NH4 d.Axit + Kim loại d Trường hợp kim loại tác dụng với axit mạnh: - Axit mạnh thường gặp là: HCl, H2SO loãng, HBr, HI - Kim loại + Axit mạnh → Muối + H2↑ Điều kiện để xảy phản ứng: Kim loại phải đứng trước H dãy hoạt động hoá học Chú ý: Dãy hoạt động hoá học Li, K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au VD: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ 2Al +3 H2SO4 loãng → Al2(SO4)3 + 3H2↑ d2 Trường hợp kim loại tác dụng với axit có tính oxi hố mạnh - Axit oxi hoa mạnh thường gặp là: HNO H2SO4 đặc - Axit oxi hoa mạnh tác dụng với hầu hết kim loại trừ Pt Au - Kim loại tác dụng với axit oxi hoa mạnh đưa lên hố trị cao đồng thời giải phóng sản phẩm khử VD:3 Ag +4 HNO3 →3 AgNO3 + NO + 2H2O 2Fe +6 H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 3SO2 +6 H 2O Chú ý: Kim loại Fe, Al Cr thụ động với axit HNO3 đặc nguội H2SO4 đặc nguội Bazơ Là hợp chất kim loại với nhiều nhóm OH VD: NaOH, Mg(OH)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Al(OH)3… * Tính chất hố học Bazơ: a Bazơ + Oxit axit → Muối + H2O Hoặc Bazơ + oxit axit → Muối axit VD 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H 2O NaOH + CO → NaHCO3 b Bazơ + Axit → Muối + H2O VD NaOH + HCl → NaCl + H2O H 2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO + H2O c Bazơ + Muối → Muốimới + Bazơmới Điều kiện để xảy phản ứng: - Các chất trước phản ứng phải chất tan - Sau phản ứng phải có chất kết tủa VD:2 NaOH + MgCl2 →2 NaCl + Mg(OH)2↓ Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO 3↓ +2 NaOH Muối Muối hợp chất kim loại với gốc axit VD: NaCl, BaSO4, Cu(NO 3)2…  Tính chất hố học muối a Muối + Axit → Muốimới + Axitmới Điều kiện để xảy phản ứng: Sau phản ứng phải có chất kết tủa bay (Xem lại phần axit + muối) VD Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + H2O + CO b .Muối + Bazơ → Muốimới + Bazơmới (Xem lại phần Bazơ + Muối) VD: BaCl2 + 2AgNO3 → Ba(NO3)2 + 2AgCl↓ c Muối + Muối → Muốimới Điều kiện để xảy phản ứng: - Các chất trước phản ứng phải tan - Sau phản ứng phải có chất kết tủa VD: Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2NaCl K 2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2KCl Kim loại a Kim loại + Axit (Xem blại phần axit + Kim loại) b Kim loại + Muối → Muốimới + Kim loạimới Điều kiện: Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch muối (Hay kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau khỏi dung dịch muối)(phải nhớ dãy điện hoá kim loại) - Dãy điện hoá: Li+, K+, Ba2+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+, Zn2+, Fe2+, Ni2+, Sn2+,Pb2+, H+, Cu2+ Fe3+, Ag+, Hg2+, Pt2+, Au3+ Li K Ba Ca Na Mg Al Zn - Phản ứng xảy theo quy tắc  VD: Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu Cu + 2AgNO3 → Cu(NO 3)2 + 2Ag Fe + MgSO → không phản ứng Fe Ni Sn Pb H Cu Fe Ag Hg Pt Au ... tốn theo cơng thức hố học phương trình hố học Tính theo cơng thức hố học - Xác định số ngun tử nguyên tố có hợp chât sau: Trong phân tử H 2SO4 có: nguyên tử H, nguyên tử S nguyên tử O Trong mol... 9.0,05 = 0,45 mol O Tính tốn theo phương trình hố học Cho phương trình hố học: A + B → C + D Khi biết số mol chất phương trình phản ứng ta tính số mol chất cịn lại phương trình phản ứng VD: Cho... ,4  3,36 l III/ Các định luật hố học: Định luật bảo tồn khối lượng - Áp dụng cho phương trình hố học: A + B → C + D Nội dung định luật: Trong phương trình hố học tổng khối lượng chất tham gia