Trình bày bài giải:Lấy mỗi lọ một ít cho vào 4 ống nghiệm riêng biệt đánh số thứ tự từ 14 vì nếu cứ để nguyên cả lọ thì khi dùng các chất thử sẽ tạo ra các chất mới, khi đó các dung dị[r]
(1)“SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” Chủ đề 1: NHẬN BIẾT – ĐIỀU CHẾ ! 1.Sự biến đổi chất: Với các chất có thể xảy biến đổi thuộc hai loại tượng Khi chất biến đổi mà giữ nguyên là chất ban đầu thì biến đổi đó thuộc loại tượng vật lý Còn chất biến đổi thành chất khác, thì biến đổi đó thuộc loại tượng hóa học.VD: *Hòa tan muối ăn dạng hạt vào nước, dung dịch suốt Không nhìn thấy hạt muối nếm thấy vị mặn Cô cạn dung dịch, hạt muối ăn xuất trở lại Như vậy, quá trình trên, nước muối ăn giữ nguyên là chất ban đầu biến đổi chất thuộc loại Hiện tượng vật lý *Vành xe đạp sắt bị phủ lớp gỉ là chất màu nâu đỏ Ở đây, sắt đã bị biến đổi thành chất màu nâu đỏ, nên đó là Hiện tượng hóa học Không khí: Không khí là hỗn hợp nhiều chất khí Thành phần theo thể tích không khí là: 78% khí Nito, 21% khí Oxi và 1% các khí khác ( khí cacbonic, nước, hiếm, ) Khối lượng mol không khí là 29 gam 3.HIDRO: Tính chất vật lí: Khí hidro là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ các chất khí, tan ít nước Khối lượng mol Hidro là gam Tính chất hóa học: t0 ⃗ - Tác dụng với oxi tạo thành nước: H2 + O2 H2O o - Tác dụng với đồng (II) oxit 400 C , Fe2O3, PbO( chì oxit)( không tác dụng nhiệt độ thường): t0 ⃗ H2 + CuO(đen) Cu (đỏ) H +Fe O3 t⃗o Fe+3 H O H +PbO t⃗o Pb+H O + H2O Điều chế Hidro phòng thí nghiệm: Kim loại + Axit HCl ( Axit H2SO4 loãng ) → Muối + H2 Zn +2HCl ZnCl2 + H2 Al + HCl 2AlCl3 + 3H2 Fe+ H SO4 →FeSO + H ↑ *Nguyên liệu: -Chọn kim loại thích hợp như: Fe, Zn, Al, Mg -Chọn axit thích hợp như: HCl, H2SO4 loãng ( không dùng axit nitric HNO3) *Cách thu khí khí hiđro vào ống nghiệm, có cách là: H2 đẩy không khí H2 đẩy nước khỏi ống nghiệm Nhưng phải để úp ống nghiệm vì khí hiđro nhẹ không khí và nước Trong các phản ứng trên, có bọt khí không màu xuất trên bề mặt kim loại thoát khỏi chất lỏng, và mảnh kim loại tan dần Bọt khí đó chính là khí H2 Khi đưa que đóm còn tàn đỏ vào ống đựng khí H2 thì không làm cho than hồng bùng cháy Khi đưa que đóm bùng cháy vào ống dựng khí H2 thì lửa có màu xanh nhạt Điều chế Hidro công nghiệp: -Chủ yếu từ khí thiên nhiên Khí này chủ yếu chứa Metan có lẫn O2 và nước 2CH +O +2 H O⃗ 800÷900 O C CO +6 H ↑ -Tách hidro từ khí than cốc từ khí chế biến dầu mỏ, thực cách làm lạnh, đó tất các khí, trừ hidro, bị hóa lỏng H O đp H ↑+O ↑ ⃗ 2 -Điều chế H2 cách điện phân Nước: 4.OXI: Tính chất vật lý: Khí oxi là chất khí không màu, không mùi, ít tan nước, nặng không khí Oxi hóa lỏng -183oC Oxi lỏng có màu xanh nhạt Khối lượng mol Oxi là 32 gam Tính chất hóa học ( luôn phải có nhiệt độ to) -Tác dụng với phi kim: S +O ⃗ t O SO GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! (2) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” -Tác dụng với kim loại: Fe +2O2 t⃗O Fe3 O CH + 2O2 t⃗O CO +2 H O -Tác dụng với hợp chất: Điều chế oxi phòng thí nghiệm: phòng thí nghiệm khí Oxi điều chế cách đun nóng hợp chất giàu oxi và dễ bị phân hủy nhiệt độ cao KMnO4 và KClO3: KClO3 ⃗ MnO2 xt , t o KCl + O2 KMnO t⃗O K MnO + MnO +O2 ↑ ***Cách thu khí oxi vào ống nghiệm, có cách là: O2 đẩy không khí khỏi ống nghiệm và O2 đẩy nước khỏi ống nghiệm Nhưng phải để ngửa ống nghiệm vì khí oxi nặng không khí và nước Khi đưa que đóm còn tàn đỏ vào ống đựng khí O2 thì làm cho than hồng bùng cháy thành lửa Cách điều chế khí Oxi công nghiệp:Nguyên liệu để sản xuất khí oxi công nghiệp là không khí nước: *Hóa lỏng không khí H O đp H ↑+O ↑ ⃗ 2 *Điện phân nước: Chú ý: Hỗn hợp khí hidro và oxi là hỗn hợp nổ cháy; vì hỗn hợp khí này cháy nhanh và tỏa nhiều nhiệt, nhiệt này làm cho thể tích nước tạo thành sau phản ứng tăng lên đột ngột nhiều lần, đó làm chấn động mạnh không khí, gây tiếng nổ Hỗn hợp khí H2 và khí O2 gây nổ mạnh theo tỉ lệ thể tích là : 5.NƯỚC: Tính chất vật lý: Nước là chất lỏng không màu( nhiên lớp nước dày thì có màu xanh da trời), không mùi, không vị, sôi 100 oC, hóa rắn 0oC thành nước đá và tuyết Nước có thể hòa tan nhiều chất rắn ( đường, muối ăn, …), chất lỏng (cồn, axit,…), chất khí (HCl, NH3, ) Tính chất hóa học: -Tác dụng với số kim loại nhiệt độ thường: ( kim loại kiềm) Na, K, Ca,Li, Ba … tạo thành bazơ tan (kiềm) như: NaOH, KOH, Ca(OH)2, LiOH, Ba(OH)2… và khí H2 - Tác dụng với số oxit bazơ điều kiện thường như: Na2O, K2O, CaO,CrO3 …tạo bazơ tan( kiềm) như: NaOH, KOH, Ca(OH)2, … - Tác dụng với số oxit axit điều kiện thường như: P2O5, SO2, SO3,NO2, N2O5, … tạo axit tương ứng như: H3PO4, H2SO3, H2SO4, HNO3,… VD: SO2 + H2O → H2SO3 2NO2 + H2O + 1/2O2 → 2HNO3 SO3 + H2O → H2SO4 CrO3 + H2O → H2CrO4 → H2Cr2O7 P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 N2O5 + H2O → 2HNO3 Chú ý: NO, N2O, CO không tác dụng với nước điều kiện thường (nhiệt độ thường) AXIT : dung dịch Axit làm đổi màu quỳ tím thành đỏ HCl: là chất khí không màu, là axit mạnh, tan nhiều nước (do HCl bị bốc khói không khí ẩm) H2SO4: không màu, không mùi, là axit mạnh Là chất lỏng nặng, sánh dầu, tan vô hạn nước và phát nhiệt mạnh tạo thành hidrat, vì pha loãng phải đổ dung dịch axit vào nước mà không làm ngược lại Dung dịch đặc có tính oxi hóa mạnh (nhất là đun nóng), dung dịch loãng không có tính chất này Do ít bay hơi, là chất hút nước mạnh nên dùng làm khô các chất khí và làm than hóa nhiều chất hữu (do đó H2SO4 đặc làm cháy bỏng da thịt) Chú ý: nhắc đến H2SO4 mà không đề cập đến yếu tố nào khác thì ta cói đó là axit H2SO4 loãng GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! (3) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” HNO3: là chất lỏng không màu, tan nước theo tỉ lệ nào Là axit mạnh và có tính oxi hóa mạnh HBr: là chất khí không màu, là axit mạnh, điện li hoàn toàn dung dịch nước H3PO4: là chất tinh thể không màu, tan nước tạo thành axit có độ mạnh trung bình H3PO3: là chất tinh thể màu vàng nhạt, tan nước và rượu, là axit có độ mạnh trung bình, có tính khử H2CO3: là axit yếu, không bền, thu hòa tan khí CO2 nước H2SO3: là axit yếu, tồn dạng dung dịch loãng nước Là chất khử, dùng để tẩy trắng vải sợi, bảo quản hoa quả, rau xanh 7.BAZƠ: dung dịch bazơ tan (kiềm) làm đổi màu quỳ tím thành xanh Chú ý: 1)Kim loại hoạt động mạnh (kim lại kiềm) + gốc Axit yếu thì làm quỳ tím chuyển sang màu xanh Nghĩa là chất đó có tính bazo VD: Na2CO3 ,K2CO3 Kim loại yếu + gốc Axit mạnh làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ Nghĩa là chất đó có tính axit.VD: CuSO4, CuCl2 2) Khi axit mạnh tác dụng với muối tạo kim loại + gốc axit yếu thì có khí từ gốc axit muối bị đẩy HCl+BaCO →BaCl +CO ↑+H O 2 VD: ***Còn axit mạnh tác dụng với muối tạo kim loại + gốc axit mạnh thì không tạo khí! VD: HCl+BaSO →BaCl + H SO4 NHẬN BIẾT CHẤT! PHƯƠNG PHÁP CHUNG: Với loại bài tập phân biệt và nhận biết các chất ta sử dụng phương pháp chung là dùng các phản ứng đặc trưng các chất để nhận chúng Cụ thể là phản ứng gây các tượng mà ta thấy kết tủa đặc trưng, màu đặc trưng, khí sinh có mùi đặc trưng VD : Cu(OH)2 : kết tủa xanh lam NH3 : mùi khai H2S : mùi trứng thối Clo : màu vàng lục NO2 : màu nâu, mùi hắc Na2CO3: làm quỳ tím hóa xanh Sử dụng các bảng nhận biết để làm các dạng bài tập nhận biết thường gặp nhận biết riêng rẽ chất và nhận biết hỗn hợp; nhận biết với số hóa chất làm thuốc thử hạn chế, nhận biết các chất mà không dùng thêm thuốc thử bên ngoài … *Với dạng bài tập hạn chế thuốc thử phải tuân theo nguyên tắc: dùng thuốc thử mà đề bài đã cho để nhận biết ít các chất cần nhận biết Sau đó dùng hóa chất vừa nhận biết để nhận biết ít các chất còn lại … VD : Chỉ dùng thêm chất thử là kim loại, hãy nhận biết lọ nhãn chứa dung dịch : Na2SO4, HCl, Na2CO3 và Ba(NO3)2 Ta sử dụng sắt để nhận biết HCl (có bọt khí H2 thoát ra), sau đó dùng HCl nhận biết Na2CO3 ( có bọt khí CO2 thoát ra), dùng Na2CO3 nhận biết Ba(NO3)2 ( có kết tủa trắng BaCO3), chất còn lại là Na2SO4 Các phương trình hóa học xảy ra: Fe+2 HCl→FeCl + H ↑ HCl+ Na CO →2 NaCl+ H O+CO ↑ Na2 CO +Ba ( NO )2 →BaCO ↓(trang)+2 NaNO3 *Với dạng bài tập không dùng bất kì thuốc thử nào ta phải lập bảng để nhận biết VD : Không dùng hóa chất nào khác, hãy nhận biết lọ nhãn chứa riêng biệt dung dịch : HCl , Na2CO3 và BaCl2 Ta có thể kẻ bảng sau giấy nháp: HCl Na2CO3 BaCl2 HCl Na2CO3 GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! (4) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” BaCl2 Dựa vào kết bảng, ta có thể nhận biết HCl (một dấu hiệu sủi bọt khí CO2 ), Na2CO3(một dấu hiệu sủi bọt khí CO2 và dấu hiệu kết tủa trắng BaCO3) và BaCl2 (một dấu hiệu kết tủa trắng BaCO3) Na2 CO +2 HCl→2 NaCl+H O+CO ↑ Phương trình phản ứng: Na2 CO +BaCl2 →BaCO ↓(trang )+2 NaCl 1.Các hình thức "Nhận biết các chất ": VD1 : Bằng phương pháp hóa học và dùng thêm thuốc thử là quì tím, hãy nhận biết các dung dịch là Na2SO4, K2CO3, BaCl2 và HCl đựng các lọ nhãn Khi cho quì tím vào có thể rơi vào trường hợp ngẫu nhiên đã nhận biết HCl (làm quì tím hóa đỏ), K2CO3 làm quỳ tím hóa xanh mà không cần phải cho quì tím vào tất các lọ VD2 : Nhận biết lọ nhãn, lọ đựng dung dịch sau NaOH, Na2SO4, H2SO4 loãng và HCl NaOH , Na2SO4 , H2SO4 , HCl + quì tím (Tức là Quỳ Màu đỏ(axit) Màu xanh(bazo) Màu tím tím không đổi màu) H2SO4 , HCl NaOH Na2SO4 + dd BaCl2 H2SO4 HCl (không có kết tủa) (có kết tủa trắng BaSO4) Sơ đồ trên làm giấy nháp! Trình bày bài giải:Lấy lọ ít cho vào ống nghiệm riêng biệt đánh số thứ tự từ 14 ( vì để nguyên lọ thì dùng các chất thử tạo các chất mới, đó các dung dịch ban đầu đã biến thành chất khác và cuối cùng không thể nhận biết các chất cần nhận biết ban đầu nữa!) Lần lượt cho quì tím vào ống nghiệm Ống nghiệm nào làm quì tím hóa xanh là dung dịch NaOH, ống nghiệm không làm đổi màu quì tím là dung dịch Na2SO4, ống nghiệm làm quì tím hóa đỏ là dung dịch H2SO4 và HCl Nhỏ vài giọt BaCl2 vào ống nghiệm đựng axit H2SO4 và HCl Ống nghiệm nào có kết tủa trắng BaSO4 thì là H2SO4 Chất còn lại không cho kết tủa là HCl Phương trình phản ứng : H2SO4 + BaCl2 BaSO4 (trắng) + 2HCl 2.Một số thuốc thử dành cho các hợp chất vô : Bảng : Một số thuốc thử thường dùng để nhận biết các chất : Thuốc thử Nhận biết chất Hầu hết kim loại mạnh (K, Ca, Na, Ba) Nước Hầu hết oxit kim loại mạnh (K2O, Na2O, Cao, BaO ) P2O5 Axit (H2SO4, HCl ….) Quì tím Kiềm (KOH, NaOH …) Phenol phtalein Kiềm (KOH, NaOH …) (không màu) Kim loại : Al, Zn Dung dịch bazơ tan Al2O3, ZnO, Al(OH)3, Zn(OH)2 (kiềm) Dung dịch axit Muối cacbonat, sunfit, sunfua - HCl, H2SO4 loãng Kim loại đứng trước hiđro GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! Hiện tượng Tan, có khí H2 thoát Tan, tạo dung dịch làm hồng phenol phtalein Tan, tạo dung dịch làm đỏ quì tím Quì tím hóa đỏ Quì tím hóa xanh Làm dung dịch có màu hồng Tan, có khí H2 thoát Tan Tan, có khí thoát ( CO2, SO2, H2S) Tan, có khí H2 thoát (5) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” - HNO3, H2SO4 đặc nóng Hầu hết kim loại - HCl, H2SO4 loãng CuO, Cu(OH)2 - H2SO4 loãng Ba, BaO, muối Ba Bảng : Nhận biết số oxit thể rắn : Thuốc thử Nhận biết chất H2O K2O, Na2O, Cao, BaO Axit kiềm Al2O3 Dd axit (HCl, H2SO4) CuO Dung dịch HCl đun nóng Ag2O Dung dịch HCl đun nóng MnO2 H2O P2O5 Dung dịch HF SiO2 Bảng : Nhận biết số đơn chất thể rắn : Thuốc thử Nhận biết chất H2O K, Na, Ca, Ba Dd kiềm (NaOH, Ba(OH)2 Al, Zn HNO3 đậm đặc Cu (đỏ) HNO3, sau đó cho NaCl vào dung Ag dịch Hồ tinh bột I2 (tím đen) Đốt oxi không khí S(vàng) Đốt cháy, cho sản phẩm hòa tan P (đỏ) nước Đốt cháy, cho sản phẩm lội qua C (đen) nước vôi Bảng : Nhận biết các chất khí Thuốc thử Nhận biết Hiện tượng dd KI và hồ Không màu Cl2 tinh bột Hóa xanh dd Br2 nâu đỏ Mất màu nâu đỏ (hay dd KMnO4 SO2 (hay màu tím) tím) dd AgNO3 HCl Kết tủa trắng dd Pb(NO3)2 H2S Kết tủa đen Quì tím ẩm Hóa xanh NH3 HCl đậm đặc Tạo khói trắng Không khí NO Hóa nâu Quì tím ẩm NO2 Hóa đỏ o CuO(đen) , t Hóa đỏ (Cu) CO dd Ca(OH)2 Cu (đỏ) CuO(đen) , to CuSO4 khan Bảng : CO2 O2 H2 Hơi nước Trong hóa đục Hóa đen(CuO) Hóa đỏ (Cu) Hiện tượng Tan, dung dịch làm xanh giấy quì Tạo dung dịch suốt Tạo dung dịch màu xanh Tạo kết tủa AgCl màu trắng Tạo khí Clo màu vàng lục Tan, dung dịch làm đỏ giấy quì Tan, tạo SiF4 Hiện tượng Tan, có khí H2 thoát Tan, có khí H2 thoát Tan, tạo dd màu xanh,có khí màu nâu (NO2) thoát Tan, có khí màu nâu (NO2) thoát ra, tạo kết tủa trắng AgCl Hóa xanh khí SO2 thoát ra, mùi hắc Tạo P2O5 tan nước, tạo dd làm quì tím hóa đỏ Tạo khí CO2 làm đục nước vôi Phương trình hóa học minh họa Cl2 + 2KI 2KCl + I2 Hồ tinh bột xanh SO2 + Br2 + H2O 2HBr + H2SO4 SO2 + KMnO4 + 2H2O 2H2SO4 + 2MnSO4 +K2SO4 AgNO3 + HCl AgCl (trắng)+ HNO3 Pb(NO3)2 + H2S PbS(đen) + 2HNO3 NH3 + H2O NH4OH NH3 + HCl NH4Cl (khói trắng) 2NO + O2 2NO2 NO2 + H2O 2HNO3 + NO o t CuO + CO ⃗ Cu (đỏ) + CO2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3(vẩn đục) + H2O 2Cu + O2 CuO(đen) o Trắng hóa xanh GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! Tan, có khí NO2, SO2 thoát Tan, tạo dung dịch màu xanh Tạo kết tủa trắng BaSO4 t CuO + H2 ⃗ Cu(đỏ) + H2O CuSO4 + H2O CuSO4.5H2O (xanh) (6) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” Nhận biết số dung dịch axit và muối : Hóa chất cần nhận Thuốc thử biết HCl và muối Clorua HBr và muối Bromua Dung dịch AgNO3 Muối photphat tan H2SO4 và muối sunfat Dung dịch BaCl2 Muối cacbonat Dung dịch HCl Dung dịch H2SO4 Muối sunfit Muối sunfua Dung dịch Pb(NO3)2 HNO3 và muối Nitrat H2SO4 đặc Bột Cu đun nhẹ Muối Canxi Dung dịch H2SO4 Dung dịch Na2CO3 Muối Bari Muối Magie Muối đồng Dung dịch kiềm Muối Sắt (II) NaOH, KOH Muối Sắt (III) Muối Nhôm Muối Natri Lửa đèn khí Muối Kaki Hiện tượng Kết tủa trắng : AgCl, AgBr Hóa đen ngoài ánh sáng Kết tủa vàng : Ag3PO4 Kết tủa trắng : BaSO4 Sủi bọt khí : CO2 Sủi bọt khí : SO2 Kết tủa đen : PbS Khí màu nâu bay : NO2 dung dịch có màu xanh lam Kết tủa trắng : CaSO4, CaCO3 Kết tủa trắng : BaSO4, BaCO3 Kết tủa trắng Mg(OH)2 không tan kiềm dư Kết tủa xanh lam : Cu(OH)2 Kết tủa trắng xanh : Fe(OH)2 Kết tủa nâu đỏ : Fe(OH)3 Kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan kiềm dư Ngọn lửa màu vàng Ngọn lửa màu tím Một số chất kết tủa - Xem các chất kết tủa “Bảng tính tan” bảng tuần hoàn Tất các bazơ không tan tạo kết tủa dung dịch Fe: màu trắng xám Ag3PO4: kết tủa vàng FeS: màu đen AgI: kết tủa vàng FeO4(rắn): màu nâu đen AgCl, AgBr, AgOH: kết tủa trắng FeCl2: dung dịch lục nhạt Ag2O: kết tủa đen GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! (7) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” FeCl3: dung dịch vàng nâu S(rắn): màu vàng FeSO4: dung dịch lục nhạt I2(rắn): màu tím than Fe(OH)2: kết tủa trắng xanh NO(k): hóa nâu không khí Fe(OH)3: kết tủa nâu đỏ NH3 : làm quỳ tím ẩm hóa xanh FeCl3(rắn): màu trắng Ca(OH)2: ít tan kết tủa trắng Cu: màu đỏ CaCO3, Ca3(PO4)2, CaSO3, CaS: kết tủa trắng CuO: màu đen Mg(OH)2 , MgCO3: kết tủa trắng Cu(NO3)2: dung dịch xanh lam PbCO3, PbSO4, Pb(OH)2: kết tủa trắng CuSO4, CuCl2: dung dịch xanh lam PbS: kết tủa đen Cu(OH)2 : kết tủa xanh lơ ZnCO3, Zn(OH)2: kết tủa trắng Al(OH)3: kết tủa màu trắng P2O5(rắn): màu trắng Al2O3: màu trắng BaSO4, BaCO3: kết tủa trắng Chú ý: AlCl3 quá trình tác dụng với NaOH diễn quá trình: lúc đầu cho kết tủa trắng Al(OH)3↓, sau đó NaOH còn dư thì xảy phản ứng khác: kết tủa tan kiềm dư: AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)3↓(rắn) Al(OH)3 (rắn) + NaOH → NaAlO2 (lỏng) + 2H2O -Với KOH tương tự *CO: là chất khí không màu, không mùi, không vị, cháy được, ít tan nước, tan rượu và benzen *CO2: không vị, không trì cháy và hô hấp, nặng không khí, ít tan H2O nên tạo từ dung dịch nước nó sủi bọt khá mạnh Hấp thụ CO2 bình đựng lượng dư Ba(OH)2 Ca(OH)2, khí CO2 bị hấp thụ tạo kết tủa trắng *SO *SO2: không màu, nặng không khí,gây ngạt, làm vẩn đục nước vôi giống CO2 Để nhận biết SO2 đồng thời phân biệt nó với CO2, ta dùng dd nước Brom dư (hoặc dd nước Iot dư) có → 2HI + H2SO4 màu đỏ nâu: SO2 + I2 + 2H2O SO2 làm nhạt màu đỏ nâu dd *Cl *Cl2: màu vàng lục, nặng không khí, ít tan H2O Dùng giấy tẩm hỗn hợp K I và hồ tinh bột thấm ướt để nhận khí Cl2 (hoặc Ozon):I2 tạo với hồ tinh bột hỗn hợp màu xanh tím (làm giấy trắng chuyển sang màu xanh tím) *NO2: nặng không khí, ít tan H2O Khi nồng độ NO2 đủ lớn ta có thể nhận màu nâu đỏ nó *H2S: không màu, nặng không khí CÁC ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN: *Tách chất : hay biến hỗn hợp thành nhiều đơn chất hay quá trình tách chất Trong hóa học và công nghệ hóa học thường tách hỗn hợp các chất thành hai hay nhiều sản phẩm khác Những sản phẩm tách có thể có tính chất hóa học và vật lý khác với hỗn hợp ban đầu kích thước phân tử, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt kết tinh, nhiệt bay hơi, màu sắc, mùi vị *Hấp phụ: hóa học hấp phụ là quá trình xảy chất khí hay chất lỏng bị hút trên bề mặt chất rắn xốp Chất khí hay gọi là chất bị hấp phụ, chất rắn xốp dùng để hút khí hay gọi là chất hấp phụ và khí không bị hấp phụ gọi là khí trơ Quá trình ngược lại hấp phụ gọi là quá trình giải hấp phụ hay nhả hấp phụ Trong quá trình hấp phụ có toả nhiệt lượng, gọi là nhiệt hấp phụ Bề mặt càng lớn tức độ xốp chất hấp phụ càng cao thì nhiệt hấp phụ toả càng lớn *Bay : là chuyển đổi từ thể lỏng sang thể nhiệt độ nhiệt độ sôi chất lỏng Bay xảy bề mặt chất lỏng, đó phân tử có động cao dễ thoát khỏi chất lỏng Thường sử dụng phòng thí nghiệm để làm tăng nồng độ dung dịch *Chưng cất: là phương pháp tách dùng nhiệt để tách hỗn hợp đồng thể (dung dịch) các chất lỏng khác Chất rắn hòa tan, thí dụ các loại muối, tách khỏi chất lỏng cách kết tinh Dung dịch muối có thể làm cô đặc cách cho bay Khi sản phẩm mong muốn chính là bốc lên, VD: GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! (8) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” Khi khử muối khỏi nước biển, thì người ta gọi đó là chưng cất, điều này chính xác là không đúng Một khả khác để tách dung dịch là đông tụ *Thăng hoa: là quá trình chuyển biến trạng thái vật chất, trực tiếp từ thể rắn qua thể khí, mà không qua thể lỏng trung gian *Kết tinh : là biến từ thể lỏng hay thể hòa tan chất lỏng sang thành tinh thể *Lọc: là tách cặn bẩn khỏi phần cần làm sạch, dụng cụ hay biện pháp nào đó VD: lọc bột sắn ngâm lọc cháo thuốc lá có đầu lọc lọc cua vừa giã nước lọc Tách riêng phần yêu cầu: lọc thịt lọc lấy giống tốt *Kết tủa: là chất rắn chất lỏng và lắng xuống * Chiết sẻ: Chiết sẻ chất lỏng từ đồ đựng này sang đồ đựng khác Tách chất khỏi dung dịch: Chiết hoạt chất VD: Chiết rượu từ chai sang nậm *Đông tụ: Chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn; kết đặc lại VD: Nước đông thành băng Thịt nấu đông (để cho đông lại) Mỡ đông Độ đông máu *Chắt gạn: Lấy bớt ít nước vật có lẫn chất lỏng VD: Chắt nước cơm; Rót, đổ nước, chắt nước vào ấm * Làm khô: là làm cho chất chứa ít nước không chứa nước, không giữ nước *Chất trơ: là chất hoạt động hóa học kém hay không tham gia vào phản ứng nào đó *Chất trung gian: là chất tạo các chất đầu và chất cuối quá trình hóa học *Chất ức chế: là chất làm chậm, kìm hãm hay làm ngưng phản ứng hóa học; chất hạn chế tượng ăn mòn kim loại *Chất xúc tác: là chất làm thay đổi tốc độ phản ứng và còn nguyên sau phản ứng TÁCH VÀ TINH CHẾ CHẤT! I-Phương pháp tách 1.Phương pháp chưng cất: để tách rời các chất lỏng hòa lẫn vào (như rượu với nước, axit với nước) Có thể dùng biện pháp chưng cất làm ngưng tụ để thu hồi hóa chất 2.Phương pháp chiết: (dùng phễu chiết) để tách riêng hóa chất không tan lẫn với vì chất lỏng bị phân thành lớp (như dầu với nước, benzen với nước) 3.Phương pháp lọc: (dùng phễu lọc) để tách rời các chất không tan khỏi dung dịch 4.Phương pháp cô cạn: thu hồi các hóa chất dạng rắn tan khỏi nước (như muối dung dịch, NaOH dung dịch) II-Phản ứng tách: Phản ứng chọn để tách phải có đủ các điều kiện: *Chỉ tác dụng lên chất hỗn hợp *Sản phẩm tạo thành có thể tách dễ dàng khỏi hỗn hợp (có trạng thái vật lý khác với trạng thái vật lý ban đầu hỗn hợp tạo thành hai chất lỏng phân lớp) *Từ sản phẩm phải tái tạo chất ban đầu VD: không dùng dung dịch Br2 để tách Phenol và anilin vì không tái tạo III-Phương pháp tinh chế: Tinh chế hóa chất chính là tách riêng hóa chất cần tinh chế khỏi hỗn hợp, có thể thực theo hướng sau: -Thực phản ứng trên tạp chất cần loại bỏ -Thực phản ứng trên chất cần tinh chế tái tạo lại o VD: Cồn (rượu etylic) là chất lỏng, có nhiệt độ sôi nào để tách riêng cồn từ hỗn hợp cồn và nước o t o =100 C t o =78 , C s và tan nhiều nước Làm o Giải: Ta đã biết nước có nên ta đun nóng hỗn hợp cồn và nước đến khoảng 80 C Cồn có nhiệt độ sôi thấp bay Hơi cồn dẫn qua ống làm lạnh ngưng tụ thành giọt còn lỏng o Giữ cho nhiệt độ trên 80 C vài độ đến không còn cồn thì dừng lại s GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! (9) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” Chủ đề : DUNG DỊCH ! I-DUNG DỊCH: là hỗn hợp đồng dung môi và chất tan hay sản phẩm tương tác chất tan và dung môi VD: Nước đường: có đường là chất tan, nước là dung môi *Dung môi: là chất có khả hòa tan chất khác để tạo thành dung dịch VD: Xăng hòa tan dầu ăn, tạo thành dung dịch Nước không hòa tan dầu ăn Nên xăng là dung môi dầu ăn, nước không là dung môi dầu ăn *Chất tan: là chất bị hòa tan dung môi VD: Trong VD trên, thì dầu ăn tan xăng thì dầu ăn chính là chất tan 1.Dung dịch chưa bão hòa: là dung dịch có khả hòa tan thêm chất tan 2.Dung dịch bão hòa: là dung dịch không thể hòa tan thêm chất tan, tức lượng chất tan tối đa Khi dung dịch đã bão hòa, lượng chất tan không đổi 3.Dung dịch tạo thành sau phản ứng: “là dung dịch chứa các thành phần: chất tan tham gia phản ứng còn dư và chất tan tạo quá trình phản ứng (không kể chất kết tủa và chất bay hơi!)” 4.Khối lượng dung dịch: tổng “khối lượng dung môi” + “khối lượng chất tan” 5.Khối lượng dung dịch tạo thành sau phản ứng: tổng khối lượng “các dung dịch ban đầu + các chất lấy vào” – tổng khối lượng “các chất kết tủa + bay hơi” 6.Hỗn hợp sau phản ứng: gồm “ sản phẩm phản ứng” + “chất còn dư” + “chất không tham gia phản ứng” 7.Khối lượng chất kết tinh: có dung dịch bão hòa quá bão hòa thì tính khối lượng chất kết tinh 8.Thể tích dung dịch sau phản ứng: nói chung, thay đổi không đáng kể so với thể tích dung dịch trước phản ứng (cho dù có chất kết tủa và bay nữa!) Do đó, ta có thể lấy thể tích trước phản ứng Để quá trình hòa tan chất rắn nước xảy nhanh hơn, ta có thể thực 1, biện pháp sau: -Khuấy dung dịch: khuấy làm cho chất rắn bị hòa tan nhanh hơn, vì nó luôn luôn tạo tiếp xúc chất rắn và các phân tử nước -Đun nóng dung dịch: đun nóng dung dịch làm cho chất rắn bị hòa tan nhanh hơn, vì nhiệt độ càng cao, các phân tử nước chuyển động càng nhanh, làm tăng số lần va chạm các phân tử nước với bề mặt chất rắn -Nghiền nhỏ chất rắn: kích thước chất rắn càng nhỏ thì chất rắn bị hòa tan càng nhanh, vì gia tăng diện tích tiếp xúc chất rắn với các phân tử II-NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH -Nồng độ: là đặc tính dung dịch Nó lượng chất tan có lượng hay thể tích định dung môi dung dịch Nồng độ phần trăm: (kí hiệu là C%) dung dịch cho ta biết số gam chất tan có 100 gam dung dịch m ct m ct 100 % m ct 100 % a m dd m ct 100 C %= 100 %= = ⇒m ct = ; m dd= m dd m dm +m ct V dd D dd 100 a Với a% = C% Hay Trong đó: Ddd (g/ml) là khối lượng riêng dung dịch Vdd (ml) , m (g) Nồng độ mol: (kí hiệu là CM) dung dịch cho biết số mol chất tan có lit dung dịch Đơn vị: mol/ lit GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! (10) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” CM= n ct mct = V dd M ct V dd Độ rượu: cho biết số cm3 rượu nguyên chất có 100 cm3 dung dịch rượu VD: Rượu etylic 45o: nghĩa là 100 ml (cm3) dung dịch rượu này thì có 45 ml (cm 3) rượu C2H5OH nguyên chất *Các loại nồng độ thường dùng: Nồng độ % Nồng độ mol/lit Nồng độ gam/lit Độ rượu Chất tan mct (gam) nctA (mol) mct (gam) V rượu (cm3) Dung dịch 100 gam lit lit 100 cm3 V ruou nctA mct mct Công thức ( ¿ o)= 100 C = ( g/l ) = C %= 100 % M tính V (lit ) V (lit ) m V ( cm3 ) dd dd dd dd Chú ý: * mct: là khối lượng chất tan, biểu thị gam * mdd: là khối lượng dung dịch, biểu thị gam * nctA: là số mol chất tan A, biểu thị mol * Vdd: là thể tích dung dịch, biểu thị lit -Dung dịch có thể chứa nhiều chất tan, nồng độ ứng với chất tan -Thể tích dung dịch không phải lúc nào bằng tổng thể tích chất tan và dung môi Chẳng hạn: Vdd # V rượu etylic + V nước -Chất A biểu thức tính nồng độ mol (hay mol/lit) có thể là phân tử ion Cách chuyển đổi nồng độ: a.Chuyển từ nồng độ % sang nồng độ M: CM= 10 a D (mol/l) M -Áp dụng công thức: -Trong đó: CM: là nồng độ mol M: khối lượng mol chất tan a: số gam chất tan 100 g dung dịch (a% = C%) D: Khối lượng riêng dung dịch (g/cm3 hay g/ ml) M C M a= 10 D b.Chuyển từ nồng độ M nồng độ %: Chú ý bản: -Với các chất lỏng và chất rắn: m = V.D Phải đưa cùng đơn vị: D(g/ml) thì m (g) và V (ml) *Khối lượng riêng nước là: D = 1000 kg/m3 = g/ml Một số kinh nghiệm giải toán nồng độ: Cơ sở giải toán nồng độ là dựa vào định nghĩa các loại nồng độ từ đó suy công thức tính loại nồng độ Đọc kỹ đề toán để xác định chất đem hòa tan và dung dịch tạo thành Từ đó tìm đúng chất tan dung dịch thay vào công thức tính nồng độ (coi chừng nhiều bài toán, chất đem hòa tan lại khác chất tan có dung dịch tạo thành) VD: Hòa tan Na2O vào H2O dung dịch NaOH: đây, chất đem hòa tan là Na2O, dung dịch tạo thành là NaOH đó chất tan để thay vào công thức tính nồng độ phải là NaOH Đề toán cho giả thiết liên quan đến loại nồng độ nào yêu cầu tính loại nồng độ nào, ta nên viết “công thức tính loại nồng độ đó” giấy nháp để định hướng bài làm Trong công thức tính nồng độ, khối lượng chất tan phải là “khối lượng nguyên chất” không ngậm nước Khi dựa vào phương trình phản ứng để tính toán, đưa trị số chất tan không đưa trị số dung dịch vào VD: Hòa tan 25 g chất vào 100 g H2O, dung dịch có khối lượng riêng là 1,143g/ml Tính nồng độ phần trăm và thể tích dung dịch GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 10 (11) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” 25 100 %=20 % 100+25 Giải: -Nồng độ phần trăm: m 100+25 V dd = dd = =109 , 4(ml ) D , 143 -Thể tích dung dịch: C %= Bài toán kết tinh dung dịch cho sẵn dạng tinh thể ngậm nước Dùng định luật bảo toàn khối lượng để tính: - Khối lượng (thể tích) tinh thể = ” khối lượng (thể tích) dung dịch ban đầu” + ” khối lượng (thể tích) nước” - Khối lượng chất tan tinh thể = ” khối lượng chất tan dung dịch ban đầu” VD: KÕt tinh 500 ml dung dÞch Fe(NO3)3 0,1 M th× thu ®ưîc bao nhiªu gam tinh thÓ Fe(NO3)3.6H2O n =0,5 0,1=0 , 05(mol ) Fe( NO )3 Gi¶i: Ta có: Khi kÕt tinh dung dÞch Fe(NO3)3 + 6H2O Fe(NO3)3.6H2O Sè mol Fe(NO3)3.6H2O b»ng sè mol Fe(NO3)3 b»ng 0,05 mol Vậy khèi lư¬ng tinh thể Fe(NO3)3.6H2O thu ®ưîc lµ: 0,05 350 = 17,5 (g) I-PHA TRỘN DUNG DỊCH Loại 1: Bài toán pha loãng hay cô đặc dung dịch Đặc điểm:1) Khi pha loãng, nồng độ dung dịch giảm; còn cô đặc thì nồng độ dung dịch tăng 2) Dù pha loãng hay cô đặc, khối lượng và số mol chất tan luôn luôn không thay đổi A Nếu gặp bài toán: cho thêm H2O hay chất tan nguyên chất (A) vào dung dịch (A) có nồng độ % cho trước, có thể áp dụng quy tắc đường chéo để giải Khi đó, có thể xem: H2O là dung dịch có nồng độ 0%, khối lượng riêng D = g/ml Chất tan (A) nguyên chất cho thêm vào là dung dịch có nồng độ 100% Cụ thể: -Trường hợp 1, thêm H2O: Trộn m1 (g) dung dịch có nồng độ C1 (%) với m2 (g) H2O thì thu dung dịch có nồng độ C (%) Điều kiện: < C < C1 -Trường hợp 2, thêm H2O: Trộn V1 (lít) dung dịch có khối lượng riêng D1 (g/ml) với V2 (lít) H2O thì thu dung dịch có khối lượng riêng D (g/ml) Điều kiện: < D < D1 -Trường hợp 3, thêm chất tan (A) nguyên chất: Trộn m1 (g) dung dịch có nồng độ C1 (%) với m2 (g) chất tan (A) nguyên chất thì thu dung dịch có nồng độ C (%) Điều kiện: < C1 < C GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 11 (12) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” Lưu ý: 1) Tỉ lệ hiệu số nồng độ nhận đúng số phần khối lượng dung dịch đầu (hay H2O, chất tan (A) nguyên chất) cần lấy đặt cùng hàng ngang Dấu | – C | có nghĩa là lấy giá trị tuyệt đối, vì – C = - C < nên |0 – C | = - ( - C ) = C 2) C và C1 phải lớn 3) Ở trường hợp 1: vì đây là thêm H2O, đó thuộc bài toán pha loãng C < C1 Ở trường hợp 2: vì đây là thêm chất tan (A) nguyên chất, đó thuộc bài toán cô đặc C > C1 VD1: Phải thêm bao nhiêu gam H2O vào 200g dung dịch KOH 20% để dung dịch KOH 16% Giải: Áp dụng quy tắc đường chéo, ta có: Vậy khối lượng H2O cần thêm là: 50( g) Cần bao nhiêu lít axit sunfuric có D = 1,84 và bao nhiêu lít nước cất để pha thành 10 lít dung dịch VD2: axit sunfuric D = 1,28 Giải: Áp dụng quy tắc đường chéo, ta có: Mặt khác, theo bài ta lại có: V dd ( 2)=V dd (1 )+V H O ⇔10=V +V =V +2V =3 V ⇒ V = 10 ≈3 ,33 (lit) 10 ⇒V =2⋅ ≈6 ,67 (lit ) Vậy cần 3,33 lít H2SO4 có D = 1,84 và 6,67 lít nước B Công thức pha loãng hay cô đặc dung dịch: VD: Có 30g dung dịch NaCl 20% Tính nồng độ % dung dịch thu cô cạn dung dịch để còn 25g Giải: Áp dụng công thức cô đặc dung dịch, ta có: 30 20 % =24 % 30 20% = 25 C% (2) C% (2) = 25 Vậy nồng độ % dung dịch thu là: 24% Loại 2: Bài toán hòa tan hóa chất vào H2O hay vào dung dịch cho sẵn Đặc điểm: Hóa chất đem hòa tan có thể là chất khí, chất lỏng hay chất rắn Sự hòa tan có thể gây hay không gây phản ứng hóa học chất đem hòa tan với H2O chất tan dung dịch cho sẵn GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 12 (13) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” -Cách làm: thường qua bước sau: Bước 1: Xác định dung dịch sau cùng (sau hòa tan hóa chất) có chứa chất tan nào? Cần lưu ý xem có phản ứng chất đem hòa tan với H2O hay chất tan dung dịch cho sẵn không? Sản phẩm phản ứng (nếu có) gồm chất tan nào? Nhớ rằng: có bao nhiêu loại chất tan dung dịch thì có nhiêu nồng độ Nếu chất tan có phản ứng hóa học với dung môi, cần phân biệt chất đem hòa tan với chất tan VD: Cho Na2O hay SO3 vào nước xảy các phản ứng: Na O+H O→2 NaOH SO +H O→ H SO4 Khi đó, ta phải tính nồng độ sản phẩm phản ứng không tính nồng độ chất tan đó Bước 2: Xác định lượng chất tan (khối lượng hay số mol) có chứa dung dịch sau cùng Lượng chất tan (sau phản ứng có) gồm: sản phẩm phản ứng và các chất tác dụng còn dư Lượng sản phẩm phản ứng (nếu có) tính theo phương trình phản ứng phải dựa vào chất tác dụng hết (lượng cho đủ), tuyệt đối không dựa vào lượng chất tác dụng cho dư (còn thừa sau phản ứng) Bước 3: Xác định lượng dung dịch (khối lượng hay thể tích) Để tính thể tích dung dịch mới, có trường hợp (tùy theo đề bài): Nếu đề không cho biết khối lượng riêng dung dịch (D ddm) Khi hòa tan chất khí hay chất rắn vào chất lỏng có thể coi: Khi hòa tan chất lỏng vào chất lỏng khác, phải giả sử pha trộn không làm thay đổi đáng kể thể tích chất lỏng, để tính: Nếu đề cho biết khối lượng riêng dung dịch (D ddm) Thì thể tích dung dịch : ( m ddm: là khối lượng dung dịch mới) Để tính khối lượng dung dịch (m ddm): Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: VD1: Sủi bọt 200g SO3 vào lít dung dịch H2SO4 17% (D = 1,12) dung dịch A Tính nồng độ % dung dịch A Giải: Phương trình phản ứng: SO + H O ⃗ H SO 80g 98g 100g 122,5g Cứ 100g SO3 thì tạo 122,5g H2SO4, hay ta gọi nồng độ phần H2SO4 tạo từ SO3 là 122,5% Theo bài ra, ta có khối lượng dung dịch H2SO4 17% là: mdd = V D = 1000 1,12 = 1120 (g) Vậy áp dụng quy tắc đường chéo, ta có: Vậy nồng độ % dung dịch A là : 32,98 % Chú ý: Chỉ áp dụng cách giải trên với trường hợp chất tan thêm vào tác dụng với nước không tạo chất kết tủa bay hơi! Còn có chất kết tủa bay thì ta phải làm theo cách sau: VD: Tính nồng độ % dung dịch tạo thành hòa tan 39g Kali vào 362g H2O GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 13 (14) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” Giải: Ta có nK = 39: 39 = (mol) K + H O ⃗ KOH + H ↑ Phương trình phản ứng: Mol: 0,5 -Khối lượng chất tan dung dịch tạo thành là: mKOH = 1.56 = 56 (g) mdd =39+ 362−m H =39+362−0,5 2=400(g ) -Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: Vậy nồng độ phần trăm dung dịch tạo thành là: C %= 56 ⋅100 %=14 % 400 Loại 3: Bài toán pha trộn hai hay nhiều dung dịch Đặc điểm: Khi pha trộn hai hay nhiều dung dịch với có thể xảy hay không xảy phản ứng hóa học chất tan các dung dịch ban đầu 1.Quy tắc đường chéo: Khi pha trộn dung dịch cùng loại nồng độ, cùng loại chất tan thì có thể dùng quy tắc đường chéo: a) Trộn m1 (g) dung dịch có nồng độ C1 (%) với m2 (g) dung dịch có nồng độ C2 (%) thì thu dung dịch có nồng độ C (%) b) Trộn V1 ( lít) dung dịch có nồng độ C1 (M) với V2 ( lít) dung dịch có nồng độ C2 (M) thì thu dung dịch có nồng độ C (M) c) Trộn V1 ( ml) dung dịch có khối lượng riêng D1 (g/ml) với V2 ( ml) dung dịch có nồng độ D2 (g/ml) thì thu dung dịch có nồng độ D (g/ml) Phương trình pha trộn: Chủ đề 3: MOL - PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC ! I-MOL 1)Mol: là lượng chất có chứa 6.1023 nguyên tử phân tử chất đó Con số 6.10 23 gọi là số Avogadro và ký hiệu là N VD: *1 mol nguyên tử sắt là lượng sắt có chứa N nguyên tử Fe *1 mol phân tử nước là lượng nước có chứa N phân tử H2O GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 14 (15) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” 2)Khối lượng Mol (ký hiệu là M): chất là khối lượng tính gam N nguyên tử phân tử chất đó Khối lượng mol nguyên tử hay phân tử chất có cùng số trị với nguyên tử khối hay phân tử khối chất đó VD: * Khối lượng mol nguyên tử hidro: MH = 1g, Khối lượng mol phân tử hidro: M H =2 g M H O=18 *Khối lượng mol phân tử nước: Chú ý: Nếu đặt n: là số mol chất m: là khối lượng chất M: là khối lượng mol chất Thì ta có công thức chuyển đổi sau: m = n.M (g) 3)Thể tích mol chất khí: là thể tích chiếm N phân tử chất khí đó Một mol chất nào, cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, chiếm thể tích Nếu nhiệt độ 0oC và áp suất atm (được gọi là điều kiện tiêu chuẩn, viết tắt là đktc), thì thể tích đó là 22.4 lít VD: Có mol H2, mol N2, mol CO2 cùng đktc, thì Chú ý: đặt V: là thể tích chất khí (đktc) V = 22,4.n Ta có công thức chuyển đổi sau: II-TỈ KHỐI CỦA CHẤT KHÍ: *Tỉ khối khí A khí B là: d A /B = *Tỉ khối khí A không khí là : d hh /H = V H =V N =V CO =22 2 lít (lít) MA MB d A /kk = MA 29 xM + yM + zM 2(x + y +z ) *Tỉ khối hỗn hợp so với Hidro: Trong đó: x, y, z là số mol các chất thứ 1, 2, có khối lượng mol là M1, M2, M3 xM + yM + zM d hh / kk = 29( x + y + z ) *Tỉ khối hỗn hợp so với không khí: ***Đối với phân tử khí, thường có hai nguyên tử như: N 2, O2, H2, Cl2, …Riêng khí thì phân tử có nguyên tử Tương tự kim loại, phân tử có nguyên tử; đó ta có thể gọi là nguyên tử hay phân tử Chẳng hạn: nguyên tử Cu hay phân tử Cu III- KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ TRUNG BÌNH: III- MỘT SỐ LƯU Ý QUAN TRỌNG M= 1)-Phương trình tỉ lệ mol: với phương trình phản ứng: Trong đó: A, B, C, D: là các chất tham gia phản ứng a, b, c, d: là số các chất sau cân nA = nB = nC = xM + yM + zM x+ y + z mA+nB → pC+qD nD p q Vậy thì ta luôn có: m n 2)-Mối liên hệ đơn vị A và B là: Quy tắc “ Tam suất” A B A B A B A B g - g g - mol g - lit (đktc) g - dm3 (đktc) g - g g - mol g - lit (đktc) k - m3 (đktc) GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 15 A mol lit (đktc) B - mol - lit(đktc) (16) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” g *Nhưng ta nên chọn số mol làm tính toán, để bài giải toán hóa gọn, kết chính xác, dễ kiểm tra 3)-Cách tính số mol các chất: mA Nếu cho m(g) chất A (rắn, lỏng, khí) nA = MA Nếu cho V(lit) khí A đktc VA nA = Nếu cho V(lit) khí A nhiệt độ ToC, áp suất P(atm) Nếu cho V(lit) khí A nhiệt độ ToC, áp suất P(mmHg) Nếu cho V(lit) dd A , nồng độ CM Nếu cho m (g) dd A, nồng độ CM, khối lượng riêng D(g/ml) Nếu cho V(ml) dd A có nồng độ C%, khối lượng riêng D(g/ml) Nếu cho m (g) dd A có nồng độ C% Chú ý: *Ở đktc: { 22 , P.V P V 273 nA = = R T 22, (273+T ) P V 273 nA = 22 , (273+T ).760 nA= V.CM m C M nA= D 1000 C % V D 100 M A m C % nA = 100 M A nA = T =0o C p=1 atm=76 cmHg=760 mmHg *Ở điều kiện khác: p:atm V :lit R :0 ,082 { { p :mmHg V : ml R :62400 ; o IV-CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HOÁ HỌC! D¹ng 1: Bµi to¸n tÝnh theo c«ng thøc hãa häc Dựa vào công thức hóa học, ta biết được: -Những nguyên tố cấu tạo nên chất -Số nguyên tử nguyên tố có phân tử chất -Phân tử khối chất TÝnh thµnh phÇn phÇn tr¨m c¸c nguyªn tè theo khèi lîng * C¸ch gi¶i: Công thức hóa học cã d¹ng AxBy ( x, y nguyên dương,tối giản) M A x B y = x.MA + y.MB - T×m khèi lîng mol cña hîp chÊt - T×m sè mol nguyªn tö mçi nguyªn tè mol hîp chÊt x,y lµ chØ sè nguyªn tö cña c¸c nguyªn tè công thức hóa học - TÝnh thµnh phÇn % mçi nguyªn tè theo c«ng thøc mA x M A 100 %= 100 % MA B MA B x y x y %A = * VD: T×m thành phần phần trăm cña S vµ O hîp chÊt SO2 Giải: GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 16 O T K=T C+273 (17) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” M SO = 1.MS + MO = 1.32 + 2.16 = 64(g) - Khối lượng mol hợp chất là: - Trong mol SO2 cã mol nguyên tử S (32g), mol nguyªn tö O (16g) - Thành phần phần trăm nguyên tố hợp chất là: mS %S = M SO mO M SO .100 %= 32 100 %=50 % 64 .100 %= 16 100 %=50 % 64 %O = (hay 100% - 50% = 50%) Tìm khối lượng nguyên tố lượng hợp chất * C¸ch giải: Công thức hóa học cã d¹ng AxBy ( x, y nguyên dương,tối giản) - T×m khèi lîng mol cña hîp chÊt MA B x y = x.MA + y.MB mA B x y nA B = x y MA B x y -Tìm số mol hợp chất: - Tính khối lượng nguyên tố lợng hợp chất đã cho m A=x M A n A B ;mB = y M B n A B x y x y * VD: T×m khèi lîng cña Cacbon 22g CO2 Gi¶i: -Khèi lîng mol hợp chất : M CO =1.Mc + MO =1.12+ 2.16 =44(g) 22 nCO = =0,5(mol ) 44 - Số mol hợp chất là : - Khối lượng nguyên tố lợng hợp chất đã cho mC =1 12 0,5=6( g );mO=2 16 0,5=16( g ) D¹ng 2: Bµi to¸n vÒ lËp c«ng thøc hãa häc 1.LËp công thức hóa học hîp chÊt biÕt thµnh phÇn nguyªn tè vµ biÕt hãa trÞ cña chóng * C¸ch gi¶i:- Công thức hóa học cã d¹ng chung AxBy ( x, y nguyên dương,tối giản) Bao gåm: M2Oy , HxA, M(OH)y , MxAy Vận dụng Qui tắc hóa trị hợp chất nguyên tố A, B (B cã thÓ lµ nhãm nguyªn tè: gèc axÝt, nhãm - OH): x b a.x = b.y y = a (tỉ lệ các số nguyên dương,tối giản) thay x= a, y = b vµo công thức chung ta cã công thức hóa học cÇn lËp * VD: LËp công thức hóa học cña hîp chÊt nh«m oxit Gi¶i: Công thức hóa học cã d¹ng chung AlxOy ( x, y nguyên dương,tối giản) Ta biÕt hãa trÞ cña Al = III, O = II x II y a.x = b.y III x= II y = III thay x= 2, y = ta cã công thức hóa học lµ: Al2O3 2.LËp công thức hóa học hîp chÊt biÕt thµnh phÇn khèi lîng nguyªn tè a BiÕt tØ lÖ khèi lîng c¸c nguyªn tè hîp chÊt GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 17 (18) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” * C¸ch gi¶i: - §Æt c«ng thøc tæng qu¸t: AxBy ( x, y nguyên dương, tối giản) x M A mA = mB y M B - Ta cã tØ lÖ khèi lîng c¸c nguyªn tè: x mA M B a = = y m M b (tØ lÖ c¸c sè nguyªn d¬ng, tối giản) B A - Tìm đợc tỉ lệ : - Thay x= a, y = b - Viết thành công thức hóa học VD: Lập cơng thức hĩa học sắt và oxi, biết phần khối lượng sắt thì kết hợp với phần khối lượng oxi Gi¶i: - §Æt c«ng thøc tæng qu¸t: FexOy ( x, y nguyên dương,tối giản) x M Fe mFe = = y M m O O - Ta cã tØ lÖ khèi lîng c¸c nguyªn tè: x mFe M O 16 112 = = = = y m M 56 168 O Fe - Tìm đợc tỉ lệ : - Thay x= 2, y = - Viết thành c«ng thøc hãa häc Fe2O3 b Xác định công thức hóa học hợp chất biết thành phần % các nguyên tố tỉ lệ khối l ợng c¸c nguyªn tè: * C¸ch gi¶i: - Nếu đề bài không cho kiện M ( khối lợng mol ) Gäi c«ng thøc cÇn t×m : AxBy hoÆc AxByCz ( x, y, z nguyªn d¬ng, tối giản) TØ lÖ khèi lîng c¸c nguyªn tè : mA mB mC %A %B %C x: y : z = MA : MB : MC = M A : M B : M C = a : b : c ( tØ lÖ c¸c sè nguyªn d¬ng, tối giản ) C«ng thøc hãa häc : AaBbCc - Nếu đề bài cho kiện M Gäi c«ng thøc cÇn t×m : AxBy hoÆc AxByCz ( x, y, z nguyªn d¬ng, tối giản) Ta cã tØ lÖ khèi lîng c¸c nguyªn tè : MA.x M B y M C z = %C = MA x ByC z 100 %A %B = Gi¶i t×m x, y, z Chú ý : - Nếu đề bài không cho kiện M : Đặt tỉ lệ ngang - Nếu đề bài có kiện M : Đặt tỉ lệ dọc VD1: Một hợp chất có thành phần % khối lợng các nguyên tố : 70%Fe,30%O Hãy xác định công thức hóa học hợp chất đó * Gi¶i: Gäi c«ng thøc hîp chÊt lµ : FexOy ( x, y nguyên dương,tối giản) 70 30 Ta cã tØ lÖ : x : y = 56 : 16 = 1,25 : 1,875 = 1: 1,5 = : VËy c«ng thøc hîp chÊt : Fe2O3 VD 2: LËp c«ng thøc hãa häc cña hîp chÊt chøa 50%S vµ 50%O.BiÕt khèi lîng mol M= 64 gam Gi¶i: Gäi c«ng thøc hîp chÊt SxOy ( x, y nguyên dương,tối giản) GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 18 (19) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” BiÕt M = 64 gam Ta cã tØ lÖ khèi lîng c¸c nguyªn tè : 50 64 x= =1 32 x 16 y 64 100 32 = = ⇒ 50 50 100 50 64 y= =2 100 16 VËy c«ng thøc hãa häc cña hîp chÊt lµ : SO2 { 3.Xác định công thức phân tử muối kép ngậm nước Giả sử công thức tổng quát muối kép ngậm nước có dạng: xA.yB.zH2O (ở đây A, B là công thức phân tử muối A và muối B; x, y, z nguyên dương, tối giản) -Trước hết phải tìm thành phần % A, B, H2O có chứa muối kép ngậm nước x : y : z= %A %B %H O : : =a :b : c M A MB M H O -Sau đó lập tỉ lệ ( tỉ lệ các số nguyên dương, tối giản) Suy công thức phân tử muối kép ngậm nước cần tìm là: aA.bB.cH2O VD: Hãy lập công thức tinh thể muối mangan (II) clorua ngậm nước Biết làm hêt nước kết tinh tinh thể thì lượng muối khan còn lại chiếm 63,63% khối lượng tinh thể Giải: Đặt công thức tinh thể là: xMnCl2.yH2O ( x, y nguyên dương,tối giản) Ta đã biết, tinh thể muối ngậm nước thì có muối và nước Do đó, đã làm thì lượng muối thu chính là lượng muối chứa tinh thể muối ngậm nước ban đầu Vậy theo bài ra, thì tinh thể xMnCl2.yH2O có chứa 63,63% MnCl2, suy %H2O = 100% - 63,63% = 36,37% x: y= % MnCl %H O 63 , 63 36 ,37 : = : =0,5 :2=1: M MnCl M H O 126 18 2 Ta lập tỉ lệ: Vậy, công thức tinh thể là: MnCl2.4H2O ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG ! Nguyên tắc: Trong phản ứng hoá học khối lợng chúng đợc bảo toàn Từ đó suy ra: + Tæng khèi lîng c¸c chÊt tham gia ph¶n øng = tæng khèi lîng c¸c chÊt t¹o thµnh + Tæng khèi lîng c¸c chÊt tríc ph¶n øng = tæng khèi lîng c¸c chÊt sau ph¶n øng *Phạm vi sử dụng: Trong bài toán xảy nhiều phản ứng, lúc này đôi không cần thiết phải viết các phương trình phản ứng mà cần lập sơ đồ phản ứng để thấy mối quan hệ tỉ lệ mol các chất cần xác định các chất mà đề bài cho ***Giả sử có phản ứng A và B tạo C và D, thì theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có: mA + mB = mC + mD - Hệ : Gọi mT là tổng khối lượng các chất trước phản ứng, mS là tổng khối lượng các chất sau phản ứng Dù cho phản ứng xảy vừa đủ hay có chất dư, hiệu suất phản ứng nhỏ 100% thì có: mS= mT - Hệ : Tổng khối lượng nguyên tố trước phản ứng tổng khối lượng nguyên tố đó sau phản ứng Cần lưu ý: không tính khối lượng phần không tham gia phản ứng phần chất có sẵn, chẳng hạn: nước có sẵn dung dịch VD1 Cho mét luång khÝ clo d t¸c dông víi 9,2g kim lo¹i sinh 23,4g muèi kim lo¹i ho¸ trÞ I H·y x¸c định kim loại hoá trị I và muối kim loại đó Gi¶i:§Æt M lµ kí hiệu hóa học cña kim lo¹i ho¸ trÞ I ⃗0 t Phương trình hóa học: 2M + Cl2 ← 0,2 Mol: 0,4 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có : GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 2MCl 19 (1) (20) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” mCl +mM =mmuoi ⇔mCl +9,2=23 , ⇒ mCl2 =14 , 2(g )⇒nCl = n M =0,4 ⇒ M = 14 ,2 =0,2(mol ) 71 9,2 =23 0,4 Thế vào phương trình (1), từ đó suy : Kim lo¹i cã khèi lîng nguyªn tö b»ng 23 lµ Na Vậy kim loại cần tỡm là Na và muối thu đợc là: NaCl VD2:(CĐ 2007-A) Hoà tan hoàn toàn 3,22g hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn lợng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng, thu đợc 1,344 lit hiđro (ở đktc) và dung dịch chứa m gam muối Tính m? Gi¶i:Do phản ứng này, Fe tạo muối sắt (II) nên ta gọi công thức chung kim loại này là X (hóa trị II) ⃗ Phương trình hóa học chung: X + H2SO4 Mol: 0,06 H2 ↑ XSO4 + (1) ← 0,06 1,344 n H SO 4=0 ,06 (mol ) = 22,4 = 0,06 (mol) Thế vào phương trình (1), từ đó suy ra: Ta có: nH Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có : mX + m H =8,98(g) SO = mMSO +m H mMSO 3,22 + 98 0,06 = +2 0,06 => mMSO VD3: Hoµ tan 10g hçn hîp hai muèi Cacbonnat kim lo¹i ho¸ trÞ II vµ III b»ng dung dÞch HCl d , thu đợc dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc) Hỏi cô cạn dung dịch A thu đợc bao nhiêu gam muối khác nhau? Gi¶i: Gäi kim lo¹i ho¸ trÞ II vµ III lÇn lît lµ X vµ Y ta cã ph¬ng tr×nh ph¶n øng: XCO3 + 2HCl -> XCl2 + CO2 ↑ + H2O (1) Y2(CO3)3 + 6HCl -> 2YCl3 + 3CO2 ↑ + 3H2O (2) -Sè mol CO2 tho¸t (®ktc) ë ph¬ng tr×nh (1) vµ (2) lµ: -Theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng (1) vµ (2) ta thÊy: n H O=nCO =0 , 03(mol ) m m nCO = 0, 672 =0, 03(mol ) 22 , n HCl=0 , 03 2=0 , 06( mol) vµ Gäi x lµ khèi lîng muèi khan ( XCl + YCl ) Áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có: 10 + 0,06.36,5 = x + 44 0,03 + 18 0,03 => x = 10,33 (g) Vậy thu 10,33 g muối khác VD4: Cho 7,8 gam hỗn hợp kim loại Al và Mg tác dụng với HCl thu đợc 8,96 lít H2 (ở đktc) Hỏi cô cạn dung dịch thu đợc bao nhiêu gam muối khan Gi¶i: Ta cã ph¬ng tr×nh ph¶n øng nh sau: Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 (1) 2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 (2) Số mol H2 thu đợc (đktc) phơng trình (1) và (2) là: n nH = , 96 =0,4 (mol ) 22 , =2 n =2 0,4=0,8 (mol ) H2 -Theo ph¬ng tr×nh ph¶n øng (1) vµ (2) ta thÊy: HCl m m Gäi x lµ khèi lîng muèi khan ( MgCl + AlCl ) Áp dụng định luật bảo toàn khối lợng ta có: 7,8 + 0,8.36,5 = x + 0,4.2 => x = 36,2 (g) Vậy khối lợng muối khan thu đợc là 36,2 gam Phương pháp: TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG ! 1) Nguyên tắc: GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 20 (21) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” So sánh khối lượng chất cần xác định với chất mà giả thiết cho biết lượng nó, để từ khối lượng tăng hay giảm này, kết hợp với quan hệ tỉ lệ mol chất mà giải yêu cầu đặt §èi víi c¸c bµi to¸n ph¶n øng x¶y thuéc ph¶n øng ph©n huû, ph¶n øng gi÷a kim lo¹i m¹nh, kh«ng tan nưíc ®Èy kim lo¹i yÕu khái dung dÞch muèi ph¶n øng, §Æc biÖt chưa biÕt râ ph¶n øng x¶y là hoàn toàn hay không thì việc sử dụng phương pháp này càng đơn giản hoá các bài toán “Khi chuyển từ chất A thành chất B (không thiết trực tiếp, có thể bỏ qua nhiều giai đoạn trung gian), khối lượng tăng hay giảm bao nhiêu gam (thường tính cho mol) Dựa vào mối quan hệ tỉ lệ thuận tăng giảm, ta có thể tính lượng chất tham gia hay tạo thành sau phản ứng” 2) Các trường hợp áp dụng phương pháp: * Với các bài toán kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch muối nó Giả sử có kim loại A với khối lượng ban đầu là a gam A đứng trước kim loại B dãy điện hóa và A không phản ứng với nước điều kiện thường Nhúng A vào dung dịch muối kim loại B Sau thời gian phản ứng thì nhấc kim loại A + Nếu MA < MB thì sau phản ứng khối lượng kim loại A tăng mA tăng = mB - mA tan = mdd giảm tăng x% thì mA tăng = x%.a + Nếu MA > MB thì sau phản ứng khối lượng kim loại A giảm mA giảm = mA tan - mB = mdd tăng giảm y% thì mA giảm = y%.a Ví dụ phản ứng: MCO3 + 2HCl ¾ MCl2 + H2O + CO2 Ta thấy chuyển mol MCO3 thành MCl2 thì khối lượng tăng (M + 2´35,5) - (M + 60) = 11 gam và có mol CO2 bay Như biết lượng muối tăng, ta có thể tính lượng CO2 bay Cụ thể : - Dựa vào phương trình tìm thay đổi khối lượng mol A → 1mol B chuyển từ x mol A → y mol B (với x, y là tỉ lệ cân phản ứng) - Dựa vào thay đổi khối lượng bài để tính số mol A, B - Dùng số mol để tính các phản ứng khác 3) Một số lưu ý: * Phản ứng đơn chất với oxi : 4Rrắn + xO2 2R2Ox rắn * Phản ứng phân huỷ: Độ tăng: Arắn Xrắn + Yrắn + Z Độ gảm: * Phản ứng kim loại với axit HCl, H2SO4 loãng m mrắn mO2 ( phản ứng ) mrắn mZ (thoát ) m ( phản ứng) - mH2 (thoát ) d d KL KL + Axit muối + H2 * Phản ứng kim loại với muối KL + muối muối + KL m raén m KL (moøn ) - m KL (baùm ) +) độ giảm: m raén m KL (baùm ) - m KL (moøn ) +) độ tăng: 4) Các phương pháp giải bài toán tăng giảm khối lượng: * Phương pháp đại số : +) Đặt ẩn cho số mol chất phản ứng GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 21 ( là độ tăng khối lượng dd ) ( là độ giảm khối lượng dd ) (22) “SỰ HỌC LÀ VÔ BỜ ~ KIÊN TRÌ THÌ CẬP BẾN !” +) Lập phương trình biểu diễn độ tăng ( giảm ) +) Giải tìm ẩn và kết luận * Phương pháp suy luận tăng giảm: Từ độ tăng( giảm) theo đề và tăng (giảm) theo PTHH ta tìm số m(theo đề ) n Chaát ´heä soá m(theo ptpö ) mol các chất vật sau phản ứng m = mvật ban đầu + mkim loai (bám) - mkim loai (tan) 5) Chú ý :* Nếu gặp trường hợp kim loại tác dụng với hỗn hợp muối ( ngược lại ) thì phản ứng nào có khoảng cách kim loại xa thì xảy trước Khi phản ứng này kết thúc thì xảy các phản ứng khác VD : Cho hỗn hợp Fe và Cu vào dung dịch AgNO3 thì Fe phản ứng trước, Cu phản ứng sau ( vì còn Fe thì không thể tồn muối Cu ) * Phương pháp tăng giảm khối lượng có thể áp dụng trường hợp bài tập vừa có phản ứng tăng, vừa có phản ứng giảm VD : Cho Fe và Zn tác dụng với Cu(NO3)2 thì độ tăng khối lượng: m m Zn - mCu m = Fe ( không cần tính riêng theo phản ứng) VD1: Nhóng mét s¾t nÆng gam vµo 500 ml dung dÞch CuSO 2M Sau mét thêi gian lÊy l¸ s¾t cân lại thấy nặng 8,8 gam Xem thể tích dung dịch không thay đổi thì nồng độ mol/lit CuSO dung dÞch sau ph¶n øng lµ bao nhiªu? Gi¶i:Phương trình hóa học: Fe + CuSO4 ⃗ FeSO4 + Cu (1) Theo phương trình: 56g 1mol 64g → tăng 8g ← tăng 0,8g Theo bài ra: x mol -Sè mol CuSO4 ban ®Çu lµ: 0,5 = (mol) -Theo bµi ra, ta thÊy khèi lưîng s¾t t¨ng lµ: 8,8 - = 0,8 (g) Thế vào phương trình (1),từ đó suy ra: 0,8 =0,1(mol ) du =1−0,1=0,9(mol ) nCuSO Do đó: nCuSO =x= pu 0,9 dư = 0,5 = 1,8 M Vậy ta cã CM CuSO VD2: Cho dung dịch AgNO3 dư tác dụng với dung dịch hỗn hợp có hòa tan 6,25 gam hai muối KCl và KBr thu 10,39 gam hỗn hợp AgCl và AgBr Hãy xác định số mol hỗn hợp đầu A 0,08 mol B 0,06 mol C 0,03 mol D 0,055 mol Giải: Đặt công thức chung Cl và Br là M (I), đó ta có phương trình: AgNO +KM ⃗ AgM + KNO Theo phương trình: Theo bài ra: Từ phương trình (2), suy ra: 1mol 39+M (g) 108+M(g) → x mol 6,25g 10,39g → ,14 =0 , 06(mol ) 69 n KM =n AgNO =0 ,06 (mol ) n AgNO =x= Vậy tổng số mol hỗn hợp đầu là: GV: AYLIGIO.BACHTUYET ! 22 (2) tăng 69g tăng 4,14g (23)