Tính theo phương trình hóa học SVIP

I. TÍNH LƯỢNG CHẤT TRONG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

- Bước 1: Viết phương trình hóa học.

- Bước 2: Tính số mol chất đã biết.

- Bước 3: Dựa vào phương trình hóa học và số mol chất đã biết để tìm số mol của các chất còn lại.

- Bước 4: Tính khối lượng hoặc thể tích của các chất cần tìm.

1. Tính lượng chất tham gia trong phản ứng

Ví dụ: Cho zinc (Zn) phản ứng với dung dịch hydrochloric acid theo phương trình:

\(Zn+2HCl\rarr ZnCl_2+H_2\)

Cần sử dụng bao nhiêu mol Zn để điều chế được 1,5 mol H₂?

Hướng dẫn giải:

- Phương trình hóa học.

\(Zn+2HCl\rarr ZnCl_2+H_2\)

- Số mol của H₂ tạo thành sau phản ứng:

\(\) \(n_{H_2}=1,5\) mol

- Theo phương trình hóa học:

⇒ 1 mol Zn tạo thành được 1 mol H₂.

⇒ 1,5 mol Zn sẽ tạo thành 1,5 mol H₂.

Vậy, số mol Zn cần dùng để điều chế được 1,5 mol H₂ là 1,5 mol.

2. Tính lượng chất sinh ra trong phản ứng

Ví dụ: Hòa tan hoàn toàn 6,5 gam zinc (Zn) trong dung dịch hydrochloric acid.

\(Zn+2HCl\rarr ZnCl_2+H_2\)

Có thể thu được bao nhiêu gam muối zinc chloride sau phản ứng?

Hướng dẫn giải:

- Phương trình hóa học.

\(Zn+2HCl\rarr ZnCl_2+H_2\)

- Số mol của zinc (Zn):

\(n_{Zn}=\frac{m}{M}=\frac{6,5}{65}=0,1\) mol

- Theo phương trình hóa học:

⇒ 1 mol Zn tạo thành được 1 mol ZnCl₂.

⇒ 0,1 mol Zn sẽ tạo thành 0,1 mol ZnCl₂.

Khối lượng của 0,1 mol ZnCl₂ tạo thành sau phản ứng:

\(m_{ZnCl_2}=n.M=0,01.\left(65+35,5.2\right)=13,6\) gam

II. HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG

Công thức tính hiệu suất phản ứng:

\(H=\frac{m^{^{\prime}}}{m}.100=\frac{n^{^{\prime}}}{n}.100\)

Trong đó:

+ m, n lần lượt là khối lượng và số mol sản phẩm tính theo lý thuyết.

+ m', n' lần lượt là khối lượng và số mol sản phẩm thu được thực tế.

1. Khái niệm hiệu suất phản ứng

- Nếu hiệu suất = 100% thì lượng chất phản ứng và lượng sản phẩm đúng theo phương trình hóa học.

- Nếu hiệu suất < 100% thì lượng chất phản ứng cần dùng nhiều hơn, lượng sản phẩm thu được ít hơn so với phương trình hóa học.

Ví dụ: Khi nung 0,1 mol đá vôi (CaCO₃) chỉ chỉ thu được 0,085 mol calcium oxide CaO. Chứng tỏ hiệu suất phản ứng chỉ đạt 85%, tức là không phải toàn bộ lượng chất phản ứng đã biến đổi thành sản phẩm.

2. Tính hiệu suất phản ứng

Có thể tính hiệu suất dựa vào số mol hoặc khối lượng sản phẩm theo lí thuyết và thực tế.

Ví dụ: Cho 8 gam iron(III) oxide (Fe₂O₃) tác dụng với khí carbon monoxide (CO) ở nhiệt độ cao, thu được 4,2 gam iron (Fe).

Phản ứng xảy ra như sau:

\(Fe_2O_3+3CO\rarr2Fe+3CO_2\)

Tính hiệu suất phản ứng.

Cách 1: Tính theo khối lượng.

Bước 1: Tính khối lượng Fe thu được theo lý thuyết.

- Số mol của Fe₂O₃ trước phản ứng:

\(n_{Fe_2O_3}=\frac{m}{M}=\frac{8}{56.2+16.3}=0,05\) mol

- Theo phương trình hóa học:

⇒ 1 mol Fe₂O₃ tạo thành 2 mol Fe.

⇒ 0,05 mol Fe₂O₃ tạo thành 0,1 mol Fe.

- Khối lượng của 0,1 mol Fe tạo thành sau phản ứng:

\(m_{Fe}=n.M=0,1.56=5,6\) gam

Bước 2: Tính hiệu suất phản ứng.

\(H=\frac{m^{^{\prime}}}{m}.100=\frac{4,2}{5,6}.100=75\%\)

Cách 2: Tính theo số mol.

Bước 1: Tính số mol Fe thu được theo lý thuyết và thực tế.

- Số mol theo lí thuyết (đã tính ở cách 1):

\(n_{Fe}=0,1\) mol

- Số mol Fe theo thực tế:

\(n_{Fe}=\frac{4,2}{56}=0,075\) mol

Bước 2: Tính hiệu suất phản ứng.

\(H=\frac{n^{^{\prime}}}{n}.100=\frac{0,075}{0,1}.100=75\%\)