Vấn đề sử dụng công thức tính nhanh

Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510


Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education:
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


Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education:
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


Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education:
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


Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education:
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


Dch v ôn thi cht lng cao – GSA Education:
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: