📖 Bài 6: Tính theo phương trình hóa học - lớp 8

💡 Bài 6: Tính theo phương trình hóa học

I – Tính lượng chất trong phương trình hoá học

Để tính lượng chất (khối lượng hoặc thể tích khí) tham gia hoặc sản phẩm, ta dựa vào tỉ lệ số mol của các chất trong phương trình hoá học.

1. Các bước giải bài toán cơ bản:

Bước 1: Viết phương trình hoá học và cân bằng.
Bước 2: Chuyển đổi dữ kiện đề bài (khối lượng $m$ hoặc thể tích $V$) sang số mol ($n$).
Bước 3: Dựa vào phương trình và tỉ lệ hệ số để tìm số mol chất cần tính.
Bước 4: Chuyển đổi số mol vừa tìm được sang khối lượng ($m = n \cdot M$) hoặc thể tích khí ($V = n \cdot 24,79$).

2. Ví dụ minh hoạ: Hoà tan hoàn toàn 0,65 gam kẽm (Zn) vào dung dịch HCl. Tính khối lượng muối $ZnCl_2$ tạo thành.

Phương trình: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$.
Tính số mol Zn: $n_{Zn} = \frac{0,65}{65} = 0,01$ (mol).
Theo phương trình: 1 mol Zn tạo ra 1 mol $ZnCl_2$. Vậy 0,01 mol Zn sẽ tạo ra 0,01 mol $ZnCl_2$.
Khối lượng muối: $m_{ZnCl_2} = 0,01 \cdot 136 = 1,36$ (gam).

Mô tả thí nghiệm kẽm tác dụng với acid tạo thành muối và khí hydrogen

II – Hiệu suất phản ứng

1. Khái niệm Trong thực tế sản xuất, lượng sản phẩm thu được thường ít hơn lượng tính toán theo lý thuyết vì nhiều lý do (hoá chất không tinh khiết, phản ứng chưa hết, thất thoát khi lọc, rửa...).

Khối lượng lý thuyết ($m$): Là lượng tính toán dựa trên phương trình.
Khối lượng thực tế ($m'$): Là lượng thu được thực tế sau thí nghiệm ($m' \leq m$).

2. Công thức tính hiệu suất (H) $$H = \frac{m'{thực\ tế}}{m{lý\ thuyết}} \cdot 100%$$ Hoặc tính theo số mol: $$H = \frac{n'{thực\ tế}}{n{lý\ thuyết}} \cdot 100%$$.

Giải thích thực tế: Khi nung vôi ($CaCO_3$), về mặt lý thuyết ta tính được sẽ thu được 10 tấn vôi sống. Nhưng do lò nung không đủ nhiệt hoặc đá vôi lẫn đất cát, ta chỉ thu được 8 tấn. Khi đó, hiệu suất phản ứng đạt 80%.

III – Câu hỏi và bài tập vận dụng

Dưới đây là 5 bài tập giúp các em rèn luyện kỹ năng tính toán:

Câu 1 (Tính thể tích khí): Đốt cháy hoàn toàn 2,4 gam Magnesium (Mg) trong không khí thu được Magnesium oxide (MgO). Tính thể tích khí Oxygen ($O_2$) cần dùng ở điều kiện chuẩn ($25^\circ C, 1\ bar$)?

Hướng dẫn: Lập phương trình $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$. Tính số mol Mg, suy ra số mol $O_2$ và tính $V = n \cdot 24,79$.

Câu 2 (Tính khối lượng sản phẩm): Cho 5,6 gam sắt (Fe) tác dụng với dung dịch $H_2SO_4$ loãng dư. Tính khối lượng muối $FeSO_4$ tạo thành?

Hướng dẫn: Phương trình: $Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2$. Tỉ lệ mol Fe và muối là $1:1$.

Câu 3 (Tính hiệu suất): Theo lý thuyết, từ một lượng nguyên liệu ta phải thu được 50 gam sản phẩm. Nhưng thực tế thí nghiệm chỉ thu được 40 gam. Tính hiệu suất của phản ứng này?

Đáp số: $H = \frac{40}{50} \cdot 100% = 80%$.

Câu 4 (Bài toán thực tế): Người ta nung 10 gam $CaCO_3$ thu được khí $CO_2$ và vôi sống (CaO). Biết hiệu suất phản ứng là 80%. Tính khối lượng CaO thực tế thu được?.

Hướng dẫn: Tính khối lượng CaO theo lý thuyết ($m = 5,6g$), sau đó nhân với hiệu suất: $m' = \frac{5,6 \cdot 80}{100} = 4,48g$.

Câu 5 (Tìm lượng chất tham gia): Để thu được 4,958 lít khí $H_2$ (đkc) từ phản ứng của kẽm (Zn) với acid HCl, cần dùng bao nhiêu gam Zn?

Hướng dẫn: Tính số mol $H_2$ ($n = \frac{4,958}{24,79} = 0,2$ mol). Theo phương trình $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$, số mol Zn cần là 0,2 mol. Vậy $m_{Zn} = 0,2 \cdot 65 = 13g$.

Ghi nhớ nằm lòng: