Định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hóa học SVIP

I. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG

1. Nội dung định luật bảo toàn khối lượng

"Trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng."

⚡THÍ NGHIỆM

- Đặt cốc (1) chứa dung dịch barium chloride và cốc (2) chứa dung dịch sodium sulfate lên cân và ghi giá trị khối lượng.

- Đổ cốc (1) vào cốc (2), lắc nhẹ để hai dung dịch trộn lẫn với nhau. Quan sát thấy có một chất rắn màu trắng xuất hiện ở cốc (2). Phản ứng xảy ra như sau:

Barium chloride + Sodium sulfate ⟶ Barium sulfate + Sodium chloride

Đặt 2 cốc trở lại mặt cân. Ghi khối lượng.

Trong phản ứng hoá học, các nguyên tử chỉ thay đổi cách liên kết còn số nguyên tử được giữ nguyên.

Sơ đồ mô tả phản ứng giữa oxygen và hydrogen:

2. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

Khi biết khối lượng ba chất, có thể suy ra khối lượng chất còn lại trong phản ứng.

Ví dụ: Cho 36,5 gam dung dịch hydrochloric acid (HCl) phản ứng vừa đủ với 40,0 gam dung dịch sodium hydroxide (NaOH), thu được dung dịch sodium chloride (NaCl) và 18 gam nước. Tính khối lượng sodium chloride thu được sau phản ứng.

Phương trình hóa học

Hydrochloric acid + sodium hydroxide → Sodium chloride + nước

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m_{hydrochloric acid} + m_{sodium hydroxide} = m_{sodium chloride} + m_nước

⇒ m_{sodium chloride}= m_{hydrochloric acid} + m_{sodium hydroxide} - m_nước

Thay số, ta có:

m_{sodium chloride}= 36,5 + 40,0 - 18, 0 = 58,5 gam.

Vậy, sau phản ứng thu được 58,5 gam sodium chloride.

II. PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

1. Lập phương trình hoá học

Phương trình hóa học biểu diễn chất phản ứng ở bên trái và sản phẩm ở bên phải mũi tên.

Cách viết phương trình hóa học:

- Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng.

- Bước 2: Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế bằng cách thêm hệ số.

- Bước 3: Viết phương trình hóa học của phản ứng.

Ví dụ: Khí hydrogen có thể tác dụng được với khí hydrogen theo phương trình chữ như sau:

Hydrogen + Oxygen → Nước

Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng.

\(H_2+O_2--\rarr H_2O\)

Bước 2: Vế trái có 2 nguyên tử oxygen, vế phải có 1 nên ta thêm 2 vào H2O.

\(H_2+O_2--\rarr2H_2O\)

Vế phải có 4 nguyên tử hydrogen mà vế trái có 2 nên ta thêm 2 vào H2.

\(2H_2+O_2--\rarr2H_2O\)

Bước 3: Viết phương trình hóa học của phản ứng.

\(2H_2+O_2\rarr2H_2O\)

Lưu ý:

+ Hệ số viết ngang với kí hiệu của các chất.

+ Không thay đổi các chỉ số trong các công thức hoá học đã viết đúng.

+ Nếu trong công thức hoá học, các chất ở 2 vế có những nhóm nguyên tử giống nhau thì coi nhóm nguyên tử này như một "nguyên tố" để cân bằng.

2. Ý nghĩa của phương trình hoá học

Phương trình hoá học cho biết tỉ lệ xác định giữa các chất tham gia và sản phẩm trong phản ứng.

Ví dụ: Xét phương trình hoá học:

\(2H_2+O_2\rarr2H_2O\)

- Tỉ lệ số mol:

Số mol H₂ : Số mol O₂ : Số mol H₂O = 2 : 1 : 2

- Tỉ lệ khối lượng:

Khối lượng H₂ : Khối lượng O₂ : Khối lượng H₂O = (2.2) : (32.1) : (18.2) = 1 : 8 : 9