I. Lý thuyết
Áp dụng Định luật bảo toàn khối lượng:
“Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành ”
Xét phản ứng: A + B -> C + D
Ta có: ${m_A} + {m_B} = {m_C} + {m_D}$
* Cần phải xác định đúng lượng chất (khối lượng) tham gia phản ứng và tạo thành (có chú ý đến các chất kết tủa, bay hơi, đặc biệt là khối lượng dung dịch).
- Các dạng bài toán thường gặp
- Biết tổng khối lượng chất ban đầu: khối lượng chất sản phẩm
- Phương pháp giải: m(đầu) = m(sau) (không phụ thuộc hiệu suất phản ứng)
- Trong phản ứng có $n$ chất tham gia, nếu biết khối lượng của $(n - 1)$ chất thì ta dễ dàng tính khối lượng của chất còn lại.
- Bài toán:
Kim loại + axit -> muối + khí
$m$(muối) = $m$(kim loại) + $m$(anion tạo muối)
- Biết khối lượng kim loại, khối lượng anion tạo muối (tính qua sản phẩm khí) suy ra khối lượng muối.
- Biết khối lượng muối và khối lượng anion tạo muối suy ra khối lượng kim loại
- Khối lượng anion tạo muối thường được tính theo số mol khí thoát ra:
- Với axit $HCl$ và ${H_2}S{O_4}$ loãng
+ $2HCl \to {H_2}$ nên $2C{l^ - } \leftrightarrow {H_2}$
+ ${H_2}S{O_4} \to {H_2}$ nên $S{O_4}^{2 - } \leftrightarrow {H_2}$
- Với axit ${H_2}S{O_4}$ đặc, nóng và $HN{O_3}$: Sử dụng phương pháp ion - electron (xem thêm phương pháp bảo toàn electron hoặc phương pháp bảo toàn nguyên tố).
- Bài toán khử hỗn hợp oxit kim loại bởi các chất khí (${H_2},CO$)
Sơ đồ: Oxit kim loại + (${H_2},CO$) -> rắn + hỗn hợp khí ($C{O_2},{H_2}O,{H_2},CO$)
Bản chất là các phản ứng:
$CO + \left[ O \right] \to C{O_2}$
${H_2} + \left[ O \right] \to {H_2}O$
$ \Rightarrow n\left[ O \right] = n\left[ {C{O_2}} \right] = n\left[ {{H_2}O} \right]$
$ \to $ $m$(rắn) = $m$(oxit) - $m$[O].
* Nhận xét
Phương pháp bảo toàn khối lượng cho phép giải nhanh được nhiều bài toán khi biết quan hệ về khối lượng của các chất trước và sau phản ứng.
Đặc biệt, khi chưa biết rõ phản ứng xảy ra hoàn toàn hay không hoàn toàn thì việc sử dụng phương pháp này càng giúp đơn giản hóa bài toán hơn. Phương pháp bảo toàn khối lượng thường đựợc sử dụng trong các bài toán nhiều chất.
* Cách giải
- Lập sơ đồ biến đổi các chất trước và sau phản ứng.
- Từ giả thiết của bài toán tìm $\sum\nolimits_{trước}^m {} = \sum\nolimits_{sau}^m {} $(không cần biết phản ứng là hoàn toàn hay không hoàn toàn).
- Vận dụng định luật bảo toàn khối lượng để lập phương trình toán học, kết hợp dữ kiện khác để lập hệ phương trình toán.
- Giải hệ phương trình.
II. Bài tập áp dụng (xem file đính kèm)
