MỘT SỐ VẤN DỀ CƠ BẢN TRONG HOÁ HỌC VÔ CƠ doc

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 H
2
SO
4
Ta có :
M
m
n   mol
M
m
n
SOH
1,0
98
8,9
42

VD2: Xác định khối lượng của 0,02 mol CaSO
4
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 
 n
A
=
mol
V
3,0
4,22
72,6
4,22


VD2: Tính thể tích của 4,4 g khí CO
2
đo ở đktc
Ta có
M
m
n 

moln
CO
1,0

44
4,4
2


 lnV
CO
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 H
2
O
- Nồng độ mol:
V
n
C
M
 (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 H
2
O 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
C
M
1
1,0
1,0

- Nồng độ phần trăm:
%100.
%
dd
ct
m
m
C 
(Trong đó m
ct
là khối lượng của chất tan;
m
dd
là khối lượng của dung dịch)
VD2: Hoà tan hoàn toàn 4g NaOH vào H
2
O 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 H
2
SO
4
có: 2 nguyên tử H, 1 nguyên tử S và 4 nguyên tử O
Trong 1 mol phân tử H
2
SO
4
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(NO
3
)
3

Ta có: 1 mol phân tử Fe(NO
3
)
3
có: 1 mol Fe, 3 mol N và 9 mol O
 0,05 mol Fe(NO
3
)
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 + H
2
SO
4
→ Na
2
SO
4
+ 2H
2
O. Biết số mol phản ứng của NaOH là 0,02
mol tính số mol của H
2
SO

4
đã phản ứng và số mol của muối Na
2
SO
4
tạo thành?
Theo phương trình phản ứng ta có: mol
n
n
NaOH
SOH
01,0
2
02,0
2
42

mol
n
n
NaOH
SONa
01,0
2
02,0
2
42


VD2: Cho 5,6 g Fe tác dụng hoàn toàn với dd axit H

2
SO
4
đặc nóng. Xác định khối
lượng axit đã tham gia phản ứng, khối lượng muối khan và thể tích khí SO
2
thu được
sau phản ứng?
Giải
PTPƯ: 2Fe + 6H
2
SO
4
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+6 H
2
O
Ta có: mol
M
m
n
Fe
1,0

56
6,5

Theo ptpư:
moln
n
n
Fe
Fe
SOH
3,01,0.3.3
2
.6
42



gMnm
SOH
4,2998.3,0.
42


Tương tự theo ptpư:
mol
n
n
Fe
SOFe
05,0

2
1,0
2
342
)(



gMnm
SOFe
20400.05,0.
342
)(


- Tính thể tích khí SO
2
(đktc)
Theo ptpư:
mol
n
n
Fe
SO
15,0
2
1,0.3
2
.3
2




lnV
SO
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: m
A
+ m
B
= m
C
+ m
D

Ví dụ: Cho phản ứng CaCO
3
→ CaO + CO
2
. Biết khối lượng của các chất như sau:
gmgm

CaOCaCO
6,5,10
3
 Tính thể tích của khí CO
2
sinh ra?
Giải
Áp dụng ĐLBTKL ta có:
gmmm
mmm
CaOCaCOCO
COCaOCaCO
4,46,510
32
23





lVmol
M
m
n
COCO
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 C
x
H
y
O
z
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 CO
2

ở đktc và 5,4 g H
2
O. Xác định m?
Giải
Ta có: m
Hidrocacbon
= m
C

+ m
H

Mà m
C
= m
C
(trong CO
2
) =
g4,212.
4,22
48,4


Và m
H
= m
H
(trong H
2
O) =
g6,02.
18
4,5


m
Hidrocacbon
= m

C
+ m
H
= 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 n
HCl
=
mol2,01.
1000
200


Mặt khác m
Muối
= m
Kim loại
+ m
Gốc axit
= m
hỗn hợp

kim loại
+ m
Cl

Mà: m

Cl
= 0,2 . 35,5 = 7,1g
 m
Muối
= 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: SO
2
, Fe
2
O
3,
NO, CuO, CO
2
, Ag
2
O…
a. Oxit Axit
Là oxit của phi kim khi tác dụng với H
2
O cho dung dịch axit.
VD: SO
2
, CO
2
, SO
3
, NO

2
…
*. Tính chất hoá học của oxit axit
- Oxit axit + H
2
O → Axit
VD: SO
3
+ H
2
O → H
2
SO
4

SO
2
+ H
2
O → H
2
SO
3
P
2
O
5
+ 3H
2
O → 2H

3
PO
4
- Oxit axit + Oxit bazơ→ Muối
VD: CO
2
+ CaO → CaCO
3

- Oxit axit + dd Bazơ → Muối + H
2
O (Hoặc Oxit axit + dd Bazơ → Muối)
VD: CO
2
+2 NaOH → Na
2
CO
3
+ H
2
O
CO
2
+ NaOH → NaHCO
3
b. Oxit Bazơ
Là oxit của kim loại với oxi
VD: Fe
2
O

3
, CuO, MgO, Ag
2
O, Na
2
O
* Tính chất hoá học của oxit bazơ
- Oxit bazơ + H
2
O → dd Bazơ
( Chỉ có một số oxit bazơ tác dụng H
2
O như: Na
2
O, K
2
O, CaO, BaO)
VD: Na
2
O + H
2
O → 2NaOH
BaO + H
2
O → Ba(OH)
2

- Oxit Bazơ + Oxit axit → Muối
VD: CO
2

+ BaO → BaCO
3

- Oxit Bazơ + Axit → Muối + H
2
O
VD: BaO + 2HCl → BaCl
2
+ H
2
O
Al
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
→ Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
O
Na
2

O +2HNO
3
→2 NaNO
3
+ H
2
O
c. Oxit lưỡng tính
Tác dụng được cả với axit và dd bazơ như: Al
2
O
3
, ZnO, Cr
2
O
3

- Tác dụng với axit → Muối + H
2
O:
VD: Al
2
O
3
+ 6HCl → 2AlCl
3
+3 H
2
O
ZnO + H

2
SO
4
→ ZnSO
4
+ H
2
O
- Tác dụng với dd Bazơ → Muối + H
2
O:
VD: Al
2
O
3
+ 2NaOH → 2NaAlO
2
+ H
2
O
ZnO +2 NaOH → Na
2
ZnO
2
+ H
2
O
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, HNO
3
, H
2
SO
4
, H
3
PO
4
…
 Tính chất hoá học của axit
a. Axit + Oxit bazơ → Muối + H
2
O
VD: 2HCl + BaO → BaCl
2
+ H
2
O
b. Axit + Bazơ → Muối +H
2
O
VD: HNO
3
+ NaOH → NaNO
3
+ H
2

O
c. Axit + Muối → Muối
mới
+ Axit
mới

Điều kiện để xảy ra phản ứng Sau phản ứng phải có chất kết tủa hoặc bay hơi.
VD: HCl + AgNO
3
→ AgCl↓ + HNO
3

Na
2
CO
3
+ H
2
SO
4
→ Na
2
SO
4
+ H
2
O + CO
2

Chú ý: Bảng tính tan của muối

- Tất cả các muối NO
3
đều tan
- Hầu hết các muối Cl đều tan trừ AgCl↓
Trắng
, PbCl
2
↓
Trắng

- Hầu hết các muối SO
4
đều tan trừ BaSO
4
↓
trắng
, PbSO
4
↓
Trắng

- Hầu hết các muối CO
3
Và PO
4
đều không tan trừ muối của kim loại kiềm và
muối của NH
4

d.Axit + Kim loại

d
1
. Trường hợp kim loại tác dụng với axit mạnh:
- Axit mạnh thường gặp là: HCl, H
2
SO
4 loãng
, HBr, HI
- Kim loại + Axit mạnh → Muối + H
2
↑

Điều kiện để xảy ra phản ứng: Kim loại phải đứng trước H trong 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 → FeCl
2
+ H
2
↑

2Al +3 H
2
SO
4 loãng
→ Al
2
(SO
4

)
3
+ 3H
2
↑

d
2.
Trường hợp kim loại tác dụng với axit có tính oxi hoá mạnh

-
Axit oxi hoa mạnh thường gặp là: HNO
3
và H
2
SO
4 đặc
-
Axit oxi hoa mạnh tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Pt và Au

-
Kim loại tác dụng với axit oxi hoa mạnh được đưa lên hoá trị cao nhất đồng
thời giải phóng ra sản phẩm khử

VD:3 Ag +4 HNO
3
→3 AgNO
3
+ NO + 2H
2

O
2Fe +6 H
2
SO
4 đặc nóng
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+6 H
2
O
Chú ý: Kim loại Fe, Al và Cr thụ động với axit HNO
3 đặc nguội
và H
2
SO
4 đặc nguội
3. Bazơ.
Là hợp chất của kim loại với 1 hoặc nhiều nhóm OH
VD: NaOH, Mg(OH)
2
, Fe(OH)
2
, Fe(OH)
3

, Al(OH)
3
…
*. Tính chất hoá học của Bazơ:
a. Bazơ + Oxit axit

→ Muối + H
2
O
Hoặc Bazơ + oxit axit

→ Muối axit
VD. 2NaOH + CO
2


→ Na
2
CO
3
+ H
2
O
NaOH + CO
2


→ NaHCO
3
b. Bazơ + Axit

→ Muối + H
2
O
VD. NaOH + HCl

→ NaCl + H
2
O
H
2
SO
4
+ Ba(OH)
2


→ BaSO
4
+ H
2
O
c. Bazơ + Muối

→ Muối
mới
+ Bazơ
mới

Điều kiện để xảy ra phản ứng:

- Các chất trước phản ứng phải là chất tan
- Sau phản ứng phải có chất kết tủa
VD:2 NaOH + MgCl
2


→2 NaCl + Mg(OH)
2↓
Ca(OH)
2
+ Na
2
CO
3


→ CaCO
3↓
+2 NaOH
4. Muối
Muối là hợp chất của kim loại với gốc axit
VD: NaCl, BaSO
4
, Cu(NO
3
)
2
…
 Tính chất hoá học của muối
a. Muối + Axit

→ Muối
mới
+ Axit
mới
Điều kiện để xảy ra phản ứng: Sau phản ứng phải có chất kết tủa hoặc bay hơi. (Xem
lại phần axit + muối)
VD. Na
2
CO
3
+ 2HNO
3


→ 2NaNO
3
+ H
2
O + CO
2

b. .Muối + Bazơ

→ Muối
mới
+ Bazơ
mới
(Xem lại phần Bazơ + Muối)
VD: BaCl

2
+ 2AgNO
3


→ Ba(NO
3
)
2
+ 2AgCl
↓
c. Muối + Muối → 2 Muối
mới
Điều kiện để xảy ra phản ứng:
- Các chất trước phản ứng phải tan
- Sau phản ứng phải có chất kết tủa
VD: Na
2
CO
3
+ BaCl
2
→ BaCO
3↓
+ 2NaCl
K
2
SO
4
+ BaCl

2
→ BaSO
4↓
+ 2KCl
5. Kim loại
a. Kim loại + Axit
(Xem blại phần axit + Kim loại)
b. Kim loại + Muối → Muối
mới
+ Kim loại
mới

Điều kiện: Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch muối (Hay kim loại
đứng trước đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối)(phải nhớ được dãy điện
hoá của kim loại)
- Dãy điện hoá:
Li
+
, K
+
, Ba
2+
, Ca
2+
, Na
+
, Mg
2+
, Al
3+

, Zn
2+
, Fe
2+
, Ni
2+
, Sn
2+
,Pb
2+
, H
+
, Cu
2+
Fe
3+
, Ag
+
, Hg
2+
, Pt
2+
, Au
3+

Li K Ba Ca Na Mg Al Zn

Fe Ni Sn Pb H Cu Fe Ag Hg Pt Au
- Phản ứng xảy ra theo quy tắc


VD: Fe + CuCl
2
→ FeCl
2
+ Cu
Cu + 2AgNO
3
→ Cu(NO
3
)
2
+ 2Ag
Fe + MgSO
4
→ không phản ứng