TỔNG HỢP CÁC CƠNG THỨC THƯỜNG GẶP TRONG GIẢI TỐN HĨA HỌC I CƠNG THỨC TÍNH SỐ MOL (MOL) Theo khối lượng: n= m M Trong đó: m: khối lượng M: khối lượng phân tử, khối lượng mol Ví dụ Cho 2,4 gam Mg vào dung dịch HCl dư Tính thể tích khí hiđrơ thu điều kiện chuẩn (Cho Mg=24) Theo thể tích (đối với chất khí điều kiện chuẩn) : n= V 22, Trong đó: V: thể tích khí Ví dụ Cho 6,75 gam kim loại nhơm vào dung dịch H2SO4 lỗng Phản ứng xong thu 3,36 lít khí (đktc) a Viết phương trình phản ứng b Tính khối lượng muối thu sau phản ứng (Cho: Zn = 65; H = 1; S = 32; O = 16) II CƠNG THỨC TÍNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Nồng độ mol /lít (CM) CM = n (M) V Trong đó: n: số mol chất tan dung dịch (mol) V: thể tích dung dịch (lít) Nồng độ phần trăm (C%) C% = mchất tan 100 mdung dòch (%) Cơng thức tính thành phần phần trăm a Phần trăm theo khối lượng: %A = mA 100% mhỗn hợp Trong đó: mhỗn hợp = mA + mB + mC… b Phần trăm theo tích (chính phần trăm theo số mol): %A = nA 100% nhỗn hợp Trong đó: nhỗn hợp = nA + nB + nC Cơng thức tính khối lượng riêng (D) D= mdung dòch (g) Vdung dòch (ml) (g / ml) Cơng thức liện hệ C%, CM , khối lượng riêng D CM = C M 10.D.C%  C% = M M 10.D Ví dụ Để trung hồ hết 200 gam dung dịch NaOH 10% cần dùng gam dung dịch HCl 3,65% (cho Na = 23; Cl = 35,5; O = 16; H = 1) Ví dụ Cho 200ml dung dịch NaOH 8% có D = 1,15g/ml tác dụng với 380 gam dung dịch MgCl2 5% a Viết PTHH Chất dư? Tính khối lượng chất dư b Tính khối lượng kết tủa tạo thành Sau loại bỏ kết tủa, tính C% chất lại sau phản ứng THÀNH PHẦN NGUN TỬ VÀ NHỮNG DẠNG BÀI TẬP CHÍNH I THÀNH PHẦN NGUN TỬ Thành phần cấu tạo ngun tử Ngun tử cấu tạo phần: vỏ ngun tử hạt nhân ngun tử Vỏ ngun tử: mang điện tích âm gồm eletron (e) Hạt nhân: mang điện tích dương, gồm có loại hạt: Proton mang điện dương (p) Nơtron khơng mang điện (n) Trong ngun tử trung hồ điện, số proton = số electron Hạt Electron Proton Nơtron Kí hiệu e p n Khối lượng me = 9,1095.10-31 kg Điện tích -1,602.10-19 C = 1- đvđt  0,55.10-3 u mp = 1,6726.10-27 kg +1,602.10-19 C = 1+ đvđt  1u mn = 1,6748.10-27 kg  1u Kích thước Ao = 10-10 m, nm = 10-9 m, nm = 10 Ao Đường kính ngun tử khoảng 10-1 nm Đường kính hạt nhân ngun tử khoảng 10-5 nm Đường kính ngun tử lớn đường kính hạt nhân 10.000 lần Đường kính electron proton khoảng 10- nm Electron chuyển động xung quanh hạt nhân, electron khơng  ngun tử có cấu tạo rỗng hạt nhân chân Khối lượng Khối lượng ngun tử tổng khối lượng hạt có ngun tử Đơn vị: u (đơn vị khối lượng ngun tử, 1u = 1,6605.10-27 kg), đvC II HẠT NHÂN NGUN TỬ Điện tích hạt nhân (Z) Proton mang điện tích 1+, hạt nhân có Z proton điện tích hạt nhân Z+ số đơn vị điện tích hạt nhân Z Ngun tử trung hòa điện, đó: Số đơn vị điện tích hạt nhân Z = số proton = số electron Số khối (A) Số khối A tổng số hạt proton (P) tổng số hạt nơtron (N) hạt nhân đó: A=N+P=N+Z Ví dụ Ngun tử nhơm có A = 27 Ngun tử nhơm có 14 nơtron Z = 13 13 proton 13 electron (N = A – Z = 27 - 13 = 14) III NGUN TỐ HỐ HỌC Định nghĩa Ngun tố hóa học ngun tử có số điện tích hạt nhân Số hiệu ngun tử (Z) Số đơn vị điện tích hạt nhân ngun tử ngun tố gọi số hiệu ngun tử ngun tố đó, kí hiệu Z Kí hiệu ngun tử Một ngun tử kí hiệu đầy đủ biết: Số khối A Số hiệu ngun tử Z Kí hiệu hóa học ngun tố Kí hiệu hố học: A Z X Ví dụ IV CÁC DẠNG BÀI TẬP CHÍNH Dạng 1: Xác định số điện tích Z, số khối A Phương pháp: Muốn xác định số khối A ta phải tìm Z, N dựa vào yếu tố lập hệ phương trình: Tổng số hạt = 2Z + N Phương trình liên hệ hạt ngun tử Nếu tốn cho biết tổng số hạt, ta dùng thêm điều kiên: Z ≤ N ≤ 1,5Z (trừ 31 H triti) Bài tập áp dụng a Ngun tử X có tổng số hạt 58, số nơtron gần số proton Xác định số điện tích hạt nhân Z số khối A ngun tử X b Ngun tử Y có tổng số hạt 82, hạt mang điện nhiều hạt khơng mang điện 22 hạt Xác định số điện tích hạt nhân Z số khối A ngun tử Y Bài tập áp dụng a Ngun tử X có tổng số hạt 52, số hạt khơng mang điện 1,06 lần số hạt mang điện âm Xác định số điện tích hạt nhân Z số khối A ngun tử X b Ngun tử X có tổng số hạt 49, số hạt khơng mang điện 53,125% số hạt mang điện Xác định số điện tích hạt nhân Z số khối A ngun tử X Dạng 2: Giải thích kí hiệu – viết kí hiệu ngun tử Phương pháp: Giải thích kí hiệu Muốn viết kí hiệu ngun tử ta phải tìm Z , A Bài tập áp dụng Xác định số điện tích hạt nhân, số proton, số nơtron, số electron, số khối A ngun tố có kí hiệu ngun tử sau: Li 19 F 23 11 Na Bài tập áp dụng Cho ngun tử X có tổng số loại hạt 155, số hạt mang điện nhiều số hạt khơng mang điện 33 hạt Viết kí hiệu ngun tử X Dạng 3: Xác định khối lượng ngun tử - ngun tử khối Phương pháp: Phải biết hệ thống đơn vị: 1u = 1đvC = 1,66.10-27 kg Khối lượng hạt : me = 9,1095 10-31 kg mp = 1,6726.10-27 kg mn = 1,6748.10-27 kg Nếu tính ngun tử khối tính gần u (hay đvC) Khối lượng ngun tử = tổng khối lượng hạt (đơn vị gam kilơgam) Bài tập áp dụng Ngun tử nitơ có proton, nơtron, electron Tính khối lượng theo gam ngun tử nitơ Bài tập áp dụng Biết khối lượng ngun tử oxi nặng gấp 15,842 lần khối lượng ngun tử cacbon nặng gấp 11,9059 lần khối lượng ngun tử hiđro Hỏi chọn 1/12 khối lượng ngun tử cacbon làm đơn vị hiđro oxi có ngun tử khối bao nhiêu? ĐỒNG VỊ VÀ CÁC BÀI TỐN ĐỒNG VỊ I ĐỒNG VỊ Định nghĩa: Các đồng vị ngun tố hóa học ngun tử có số proton khác số nơtron, số khối A chúng khác Ví dụ: Ngun tố hiđro có ba đồng vị Hầu hết đồng vị có số hiệu ngun tử lớn 83 (Z > 83) khơng bền chúng gọi đồng vị phóng xạ II NGUN TỬ KHỐI VÀ NGUN TỬ KHỐI TRUNG BÌNH Ngun tử khối Ngun tử khối khối lượng tương đối ngun tử, coi ngun tử khối xấp xỉ số khối hạt nhân Ngun tử khối ngun tử cho biết khối lượng ngun tử nặng gấp lần đơn vị khối lượng ngun tử Ví dụ: Xác định ngun tử khối P biết P có Z = 15 N = 16  Ngun tử khối P 15 + 16 = 31 Ngun tử khối trung bình Giả sử ngun tố có hai đồng vị Cơng thức tính ngun tử khối trung bình là: A= A1 x1 + A x 100 Trong đó: A1: số khối đồng vị thứ A2: số khối đồng vị thứ hai X1: phầ trăm (%) số ngun tử đồng vị thứ X2: phần trăm (%) số ngun tử đồng vị thứ Ví dụ 35 Clo hỗn hợp hai đồng vị: 17 Cl (chiếm 75,77%) ngun tử khối trung bình Clo 37 17 Cl (chiếm 24,23%) Tính III CÁC DẠNG TỐN VỀ ĐỒNG VỊ Dạng 1: Tính ngun tử khối trung bình Phương pháp: Để xác định Ata phải có: Số khối A1, A2, A3, … đồng vị Số ngun tử (hoặc phần trăm số ngun tử) x1, x2, x3 đồng vị với: x1% + x2% + x3% +… = 100 Bài tập áp dụng Tính ngun tử khối trung bình ngun tố sau, biết tự nhiên chúng có đồng vị a 55 26 b 58 28 57 58 Fe(5,84%); 56 26 Fe(91,68%); 26 Fe(2,17%); 26 Fe(0,31%) 61 62 Ni(67,76%); 60 Ni(26,16%); 28 Ni(2,42%); 28 Ni(3,66%) 28 Giải: a AFe = x1 A1 + x A +x A +x A 100 55.5,84 +56.91,48+57.2,17+58.0,31 = = 55,857 100 b ANi = x1 A1 + x A +x A +x A 100 58.67,76 +60.26,16+ 61.2,42+ 62.3,66 = = 58,742 100 Bài tập áp dụng Oxi có có đồng vị 16 O(chiếm x1%), 178 O(chiếm x2 %), 188 O(chiếm x3 %) Biết rằng: x1 = 15x2 ; (x1 – x2) = 21x3 Tính ngun tử khối trung bình oxi Giải  x1 + x +x = 100  Ta có hệ   x1 = 15x  x - x = 21x  Ngun tử khối trung bình oxi AO =  x1 = 90  x = x =  16 90 + 17.6 + 18.4 = 16,14 100 Dạng 2: Tính tỉ lệ phần trăm số ngun tử (số ngun tử) đồng vị biết ngun tử khối trung bình Gọi x1 % số ngun tử đồng vị x2 % số ngun tử đồng vị 2, … Khi đó: x1 + x2 + x3 + … = 100 Kết hợp với ngun tử khối trung bình ta lập hệ phương trình đại số chứa x1 , x2, … Giải hệ xác định x1 , x2, … Suy u cầu tốn Bài tập áp dụng Ngun tử khối trung bình đồng 63,546 Đồng tồn tự nhiên hai 63 65 Cu, 29 Cu Tính tỉ lệ phần trăm số ngun tử hai đồng vị dạng đồng vị 29 Giải Gọi x1 % số ngun tử đồng vị x2 % số ngun tử đồng vị Ta có hệ   x1 +x = 100   63x1 + 65x = 63,546.100 63 29 65 29 Cu Cu    x1 = 72,7    x = 27,3 Bài tập áp dụng Ngun tố Mg có ba đồng vị: 24 12 Mg(78,99%), 25 12 Mg(10,00%), 26 12 Mg(11,01%) Tính ngun tử khối trung bình Mg Giả sử hỗn hợp nói có 50 ngun tử 25 Mg số ngun tử tương ứng hai đồng vị lại bao nhiêu? Giải a Ngun tử khối trung bình Magie AMg = 24.78,99+25.10,00+26.11,01 =24,32 100 b Số ngun tử đồng vị 24 Mg, 26 Mg Ta có : % x1 số nguyên tử = % x2 số nguyên tử 24 12 25 12 % x3 số nguyên tử = % x2 số nguyên tử 26 12 25 12 Mg Mg Mg Mg  số nguyên tử 24 12 Mg = 50.78,99  395 10  số nguyên tử 26 12 Mg = 50.11,01  55 10 Dạng 3: Xác định số khối (ngun tử khối) đồng vị Tất ngun tử đồng vị có Z Số khối A = Z + N  A1 = Z + N1 , A2 = Z + N2, … Lập phương trình ngun tử khối trung bình (nếu có)  Số khối (ngun tử khối) đồng vị A1 Z X(92,23%), A2 Z X(4,67%), A3 Z X(3,10%) Bài tập áp dụng Ngun tố X có ba đồng vị: a Tổng số khối ba đồng vị 87 Số nơtron đồng vị thứ hai nhiều số nơtron đồng vị thứ hạt, biết ngun tử khối trung bình X 28,055 Hãy tìm số khối A1, A2, A3 b Nếu đồng vị thứ có số proton số nơtron Tìm số nơtron đồng vị Giải   A1 = Z + N1    A = Z + N2 = Z + (N1 + 1) Ta có : Suy  A2 = A1 +   A + A + A = 87   A = A1 +1   A = A1.92,23+A 4,67 +A 3.3,10 = 28,055  X 100   A1 = 28   A = 29  A = 30  Số nơtron đồng vị Ta có: Z = N1 = Bài tập áp dụng A1 = 14   A1 = Z +N1  p = Z = N1   N2 = N1 +1 = 15   N2 = A - Z = 16 Cho dung dịch chứa 8,19 gam muối NaX tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 thu 20,09 gam kết tủa Tính háo nước: axit sunfuric đặc hấp thụ mạnh nước, kể muối ngậm nước, hợp chất gluxit C12H22O11 4( dac )   12C + 11H2O H SO C + 2H2SO4  CO2 + 2SO2 + 2H2O Ứng dụng (sgk) Sản xuất axit sunfuric Dùng phương pháp tiếp xúc, gồm giai đoạn: Sản xuất SO2 o t   4FeS2 + 11O2 S + O2 o t   2Fe2O3 + 8SO2 SO2 Sản xuất SO3 2SO2 + O2 to -xt 2SO3 Sản xuất H2SO4 Dùng H2SO4 hấp thụ SO3, thu oleum H2SO4 + nSO3  H2SO4.SO3 Dùng nước pha lỗng oleum H2SO4.nSO3 + nH2O  (n + 1)H2SO4 II MUỐI SUNFAT Gồm muối trung hòa (muối sunfat): phần lớn muối sunfat tan, trừ BaSO4, PbSO4… khơng tan, muối axit (muối hiđrosunfat) Nhận biết ion sunfat: dùng dung dịch muối bari, dung dịch bari hiđroxit Phản ứng sinh chất kết tủa trắng, khơng tan axit kiềm H2SO4 + BaCl2  BaSO4↓ + 2HCl Na2SO4 + BaCl2  BaSO4↓ + 2NaCl Bài tập áp dụng Một hợp chất có thành phần theo khối lượng 35,96% S; 62,92% O; 1,12%H Hợp chất có cơng thức hóa học A H2SO3 B H2S2O7 C H2SO4 D H2S2O8 Bài tập áp dụng Có lọ, lọ đựng dung dịch khơng màu: NaCl, HCl, Na2SO4, Ba(NO3)2 Hãy phân biệt dung dịch đựng lọ phương pháp hóa học Viết phương trình hóa học phản ứng xảy (nếu có) Bài tập áp dụng Có 100ml dung dịch H2SO4 98%, khối lượng riêng 1,84 g/cm3 Người ta muốn pha lỗng thể tích H2SO4 thành dung dịch H2SO4 20% a Tính thể tích nước cần dùng để pha lỗng b Khi pha lỗng cần phải tiến hành nào? TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HĨA HỌC I Khái niệm tốc độ phản ứng hóa học Thí nghiệm Chuẩn bị ba cốc nước có nhỏ vài giọt phenolphtalein, sau ta cho vào cốc miếng kim loại, cụ thể: Cốc 1: cho mẫu Liti vào Cốc 2: cho mẫu Natri vào Cốc 3: cho mẫu Kali vào Hiện tượng: Cốc phản ứng nhanh mãnh liệt Cốc phản ứng nhanh Cốc phản ứng xảy chậm Sau phản ứng dung dịch cốc đổi màu hồng  Tốc độ phản ứng cốc khác Khái niệm Tốc độ phản ứng độ biến thiên nồng độ chất phản ứng sản phẩm đơn vị thời gian Cơng thức tính tốc độ phản ứng: Tốc độ phản ứng trung bình tính theo cơng thức sau: V  C kt Trong đó: ΔC độ biến thiên nồng độ chất phản ứng t thời gian phản ứng k số tỉ lượng Ví dụ: Xét phản ứng: Br2 + HCOOH  2HBr + CO2 Lúc đầu nồng độ Br2 0,0120 mol/l, sau 50 giây nồng độ 0,0101 mol/l Tính tốc độ trung bình phản ứng khoảng thời gian 50 giây Bài giải 0,0120 – 0,0101 V= 50 = 3,80.10 –5 mol/(l.s) II Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng Ảnh hưởng nồng độ: Trong bình phản ứng, phân tử chất phản ứng thường chuyển động hỗn loạn Với chuyển động này, chúng va chạm vào theo cách: có làm nảy sinh phản ứng hóa học khơng làm nảy sinh phản ứng Sự va chạm phân tử chất phản ứng làm nảy sinh phản ứng gọi va chạm có hiệu Sự va chạm có hiệu ảnh hưởng nhiều đến tốc độ phản ứng Như vậy, hệ phản ứng ta thấy: Nếu nồng độ chất phản ứng lớn  mật độ phân tử chất phản ứng lớn  số va chạm có hiệu lớn  tốc độ phản ứng lớn Nếu nồng độ chất phản ứng nhỏ  mật độ phân tử chất phản ứng nhỏ  số va chạm có hiệu thấp  tốc độ phản ứng nhỏ  Kết luận: Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng Ảnh hưởng áp suất: Yếu tố áp suất ảnh hưởng đến phản ứng hóa học có chất khí tham gia phản ứng Áp suất hệ có mối liên hệ chặt chẽ với nồng độ chất khí hệ, cụ thể: Áp suất lớn  mật độ phân tử khí dày đặc  nồng độ chất khí lớn Áp suất nhỏ  mật độ phân tử khí thưa thớt  nồng độ chất khí nhỏ  Kết luận: Vậy áp suất tăng, nồng độ chất khí tăng theo, nên tốc độ phản ứng tăng Ảnh hưởng nhiệt độ: Yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng nhiều đến tốc độ phản ứng, cụ thể: Ở nhiệt độ cao, phân tử chất chuyển động nhanh  số lần va chạm có hiệu cao  tốc độ phản ứng lớn Ở nhiệt độ thấp, phân tử chất chuyển động chậm  số lần va chạm có hiệu thấp  tốc độ phản ứng nhỏ  Kết luận: Vậy tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng Ảnh hưởng diện tích bề mặt: Khi chất phản ứng tiếp xúc với nhiều  số lần va chạm có hiệu lớn  tốc độ phản ứng tăng Khi chất phản ứng tiếp xúc với  số lần va chạm có hiệu nhỏ  tốc độ phản ứng giảm Để chất phản ứng tiếp xúc với nhiều hay yếu tố phụ thuộc diện tích bề mặt chất phản ứng: diện tích bề mặt chất phản ứng lớn tiếp xúc nhiều, diện tích bề mặt chất phản ứng nhỏ tiếp xúc  Kết luận: Khi tăng diện tích bề mặt chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng Ảnh hưởng chất xúc tác: Khái niệm chất xúc tác: Chất xúc tác chất làm tăng tốc độ phản ứng, lại sau phản ứng kết thúc Ví dụ: Phản ứng phân hủy H2O2 : H2O2  H2O + O2 Phản ứng xảy chậm nhiệt độ thường khơng có chất xúc tác Phản ứng xảy nhanh thêm MnO2 vào làm xúc tác Vậy chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng III Ý nghĩa thực tiễn tốc độ phản ứng Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng vận dụng nhiều đời sống sản xuất Ví dụ: Nấu thức ăn nồi áp suất mau chín so với nấu chúng áp suất thường  vận dụng yếu tố áp suất Các chất đốt rắn than, củi có kích thước nhỏ cháy nhanh  vận dụng yếu tố diện tích bề mặt Trong điều chế axit clohiđric, tổng hợp xong khí hiđro clorua sử dụng phương pháp ngược dòng để hòa tan khí  vận dụng yếu tố diện tích bề mặt… Bài tập áp dụng Hãy cho biết người ta lợi dụng yếu tố để tăng tốc độ phản ứng trường hợp sau: a Dùng khơng khí (trong sản xuất gang) nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc b Nung đá vơi nhiệt độ cao để sản xuất vơi sống c Nghiền ngun liệu trước đưa vào lò nung để sản xuất clinke (trong sản xuất xi măng) Bài tập áp dụng Cho phản ứng: N2O5 → N2O4 + 1/2O2 xảy dung dịch CCl4 450C Thực nghiệm xác định được: Thời gian, s Nồng độ N2O5, mol/lít 2,33 184 2,08 Hãy tính tốc độ trung bình phản ứng theo O2 khoảng thời gian trên? CÂN BẰNG HĨA HỌC I Phản ứng chiều, phản ứng thuận nghịch cân hóa học Phản ứng chiều: Xét phản ứng: NaOH + HCl  NaCl + H2O Trong phản ứng ta thấy: NaOH tác dụng HCl nhiệt độ thường Ở nhiệt độ thường NaCl tạo thành hòa tan nước tạo dung dịch NaCl  NaCl khơng tác dụng với nước nhiệt độ thường  Phản ứng gọi phản ứng chiều Khái niệm: Phản ứng chiều phản ứng xảy theo chiều từ trái sang phải điều kiện Phản ứng thuận nghịch: Xét phản ứng: Cl2 + H2O (1) (2) HCl + HClO Trong phản ứng ta thấy: Phương trình biểu diễn phản ứng có hai mũi tên ngược chiều Mũi tên số chiều phản ứng Cl2 H2O điều kiện thường Sản phẩm sinh HCl HClO tác dụng với điều kiện thường để tạo trở lại Cl2 H2O  Phản ứng gọi phản ứng thuận nghịch  Mũi tên số (1) chiều phản ứng thuận, mũi tên số (2) chiều phản ứng nghịch Khái niệm: Phản ứng thuận nghịch phản ứng xảy theo hai chiều trái ngược điều kiện Phản ứng thuận chiều mũi tên từ trái qua phải Phản ứng nghịch chiều mũi tên từ phải qua trái Cân hóa học: Xét phản ứng thuận nghịch sau:H2 (k) + I2 (k) 2HI (k) Cho H2 I2 vào bình kín nhiệt độ cao khơng đổi Ban đầu, tốc độ phản ứng thuận (vt) lớn tốc độ phản ứng nghịch (vn) 0, ngun nhân [H2], [I2] lớn [HI] khơng Trong thời gian phản ứng, [H2] [I2] giảm xuống [HI] tăng lên  tốc độ phản ứng thuận giảm dần tốc độ phản ứng nghịch tăng dần Sau thời gian phản ứng, tốc độ phản ứng thuận tốc độ phản ứng nghịch  nồng độ chất phản ứng khơng thay đổi trạng thái gọi cân hóa học Khái niệm: Cân hóa học trạng thái phản ứng thuận nghịch tốc độ phản ứng thuận tốc độ phản ứng nghịch Cân hóa học cân động II Sự chuyển dịch cân hóa học Thí nghiệm: Chuẩn bị ống nghiệm đựng đầy khí NO2 màu nâu đỏ Ở điều kiện thường có cân hóa học sau: NO2 (k) N2O4 (k) màu nâu đỏ khơng màu Ống nghiệm 1: ngâm vào chậu nước đá Ống nghiệm 2: để ngồi khơng khí Hiện tượng: Màu ống nghiệm (1) nhạt đi, màu ống nghiệm (2) khơng đổi  Ống nghiệm (1) có phản ứng thuận xảy nhanh phản ứng nghịch sau thời gian phản ứng lượng NO2 ống nghiệm giảm xuống lượng N2O4 tăng lên Ống nghiệm (2) khơng có thay đổi tốc độ phản ứng thuận nghịch  Hiện tượng xảy ống nghiệm (1) chuyển dịch cân Định nghĩa: Sự chuyển dịch cân hóa học di chuyển từ trạng thái cân sang trạng thái cân khác tác động yếu tố từ bên ngồi lên cân III Các yếu tố ảnh hưởng đến cân hóa học Ảnh hưởng nồng độ: Xét hệ cân sau bình kín, nhiệt độ cao khơng đổi: C (r) + CO2 (k) 2CO (k) Khi hệ phản ứng trạng thái cân (vt = vn), nồng độ chất phản ứng khơng biến đổi Nếu ta thêm vào hệ lượng khí CO2  [CO2] tăng lên  vt tăng lên  vt >  phản ứng thuận tạo CO xảy nhanh vt lại với vn, lúc cân thiết lập  Khi cho thêm CO2 vào hệ cân bằng, cân chuyển dịch theo chiều từ trái sang phải (chiều thuận), chiều làm giảm nồng độ CO2 Ngược lại, lấy bớt CO2 thêm CO vào hệ cân  vt Ví dụ: CaCO3 t0 CaO + CO2 ΔH = + 178 kJ b Ảnh hưởng nhiệt độ: Xét hệ cân thực bình kín : N2O4 (k) NO2 (k) (khơng màu) (màu nâu đỏ) ΔH = + 58 kJ Trong hệ cân này, phản ứng thuận phản ứng thu nhiệt, phản ứng nghịch phản ứng tỏa nhiệt Khi hỗn hợp khí trạng thái cân bằng, làm lạnh cách ngâm hỗn hợp khí vào nước đá, màu hỗn hợp nhạt  Cân chuyển dịch theo chiều nghịch, chiều phản ứng tỏa nhiệt Ngược lại đun nóng hỗn hợp ngâm hỗn hợp nước nóng, màu hỗn hợp đậm lên  Cân chuyển dịch theo chiều thuận, chiều phản ứng thu nhiệt Vậy: Khi tăng nhiệt độ,cân chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa chiều làm giảm tác dụng việc tăng nhiệt độ giảm nhiệt độ,cân chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt, chiều làm giảm tác dụng việc giảm nhiệt độ Ba yếu tố nồng độ, áp suất nhiệt độ ảnh hưởng đến cân hóa học Le Chatelier tổng kết thành ngun lí, gọi ngun lí Le Chatelier Ngun lí Le Chatelier: “Một phản ứng thuận nghịch trạng thái cân chịu tác động từ bên ngồi biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngồi đó.” Vai trò chất xúc tác: Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận tốc độ phản ứng nghịch với số lần Chất xúc tác khơng ảnh hưởng đến cân hóa học, giúp phản ứng thuận nghịch mau chóng đạt trạng thái cân IV Ý nghĩa tốc độ phản ứng cân hóa học sản xuất hóa học Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng cân hóa học có ý nghĩa sản xuất hóa học, giúp hiệu suất phản ứng tăng lên Ví dụ: Trong q trình sản xuất axit sunfuric phải thực phản ứng sau: 2SO2 (k) + O2 (k) 2SO3 (k) ΔH Hãy cho biết cặp yếu tố sau ảnh hưởng đến chuyển dịch cân hóa học trên? A Nhiệt độ nồng độ B Áp suất nồng độ C Nồng độ chất xúc tác D Chất xúc tác nhiệt độ Bài tập áp dụng Clo phản ứng với nước theo phương trình hóa học sau: Cl2 + H2O → HClO + HCl Dưới tác dụng ánh sáng, HClO bị phân hủy theo phản ứng: 2HClO → 2HCl + O2 Giải thích nước clo (dung dịch clo nước) khơng bảo quản lâu? I Nhóm halogen Đơn chất Gồm ngun tố: Flo (F), Clo (Cl), Brom (Br), Iot (I), thuộc nhóm VIIA bảng tuần hồn ố Ngun tử có electron lớp ngồi (ns2np5) Halogen dễ nhận thêm electron  thể tính oxi hóa (trong phản ứng với kim loại, với iđro) Tí oxi iảm dần từ F2  I2 Cl2, Br2 có tính khử (trong phản ứng với H2O) I2 tạo với tinh bột hợp chất màu xanh (phản ứ dù để nhận biết iot) Hợp chất: Axi lo e HF  HI iđri (HX) ững axit mạnh (trừ HF axit yế ) Tí xi ă dần từ Hợp chất có oxi củ lo ( ước Gia-ven, clorua vơi) hợp chất có tính oxi hóa mạnh, tính tẩy màu sát khuẩn II Nhóm oxi – lưu huỳnh Đơn chất: Các ngun tố: Oxi (O), Lư ỳnh (S) thuộc nhóm VIA bảng tuần hồn ố , ngun tử có electron lớp ngồi (ns2 np4) Oxi lư ỳnh dễ nhận thêm electron  thể tính oxi hóa ( phản ứng với kim loại, với iđro) Tí oxi O2 mạ S (oxi ể oxi nhiều phi kim) S có tính khử (trong phản ứng với O2, F2) Hợp chất: Hiđro s f (H2S) í ro ước tạo dung dịch có tính axit yếu H2S thể tính khử mạnh (trong phản ứng với chấ oxi O2, SO2, ướ lo …) Lư ỳ đioxi (SO2) oxit axit, tác dụng với ước tạo dung dị xi s f rơ (H2SO3) SO2 chất vừa có tính oxi hóa (trong phản ứng với chất khử mạnh) vừa có tính khử (trong phản ứng với chất oxi hóa mạnh) Lư ỳnh trioxit (SO3) oxit axit, tác dụng với (H2SO4) ước tạo dung dịch axit sunfuric Axit sunfuric (H2SO4) lỗ đầ đủ tính chất axit mạnh H2SO4 đặc ngồi tính chất axit mạnh có tính chấ đặc biệt có tính oxi hóa mạnh (trong phản ứng với kim loại, p i kim…), í o ước III Tốc độ phản ứng – cân hóa học Tốc độ phản ứng Tố độ phản ứ ă k i Tă Tă p s ất (đối với phản ứng có chất khí tham gia phản ứng) Tă Tă độ chất phản ứng (trừ chất rắn) iệ độ phản ứng diện tích bề mặt chất phản ứng Có mặt chất xúc tác Cân hóa học: Cân hóa h c trạng thái phản ứng thuận nghịch tố độ phản ứng thuận với tố độ phản ứng nghịch Cân hóa h c cân bằ động Sự chuyển dịch cân di chuyển từ trạng thái cân sang trạng thái cân bằ k động yếu tố bên ngồi lên cân (sự biế đổi nồng độ, áp suất, nhiệ độ) Bài tập áp dụng Bài tập áp dụng Từ ngun liệu pirit sắ , k k í ước Hãy viế p ươ điều chế H2SO4, Fe2(SO4)3 (Coi điều kiện phản ứ đủ) Bài tập áp dụng rì c Bằ p ươ p p c phân biệt l nhãn chứa dung dịch sau: NaCl, Na2SO4, NaNO3, NaOH Viế p ươ rì c xảy Bài tập áp dụng Cho biết cân bằ PCl5 (k) s → PCl3 Yếu tố s (k) đâ thực bình kín: + Cl2 (k), ạo nên ă ∆H > lượng PCl3 cân trên? Bài tập áp dụng Cho 1,1 gam hỗn hợp bột Fe Al tác dụng vừ đủ với 1,28 gam lư tỉ lệ phầ răm k ối lượng sắt nhơm hỗn hợp b đầu ỳnh Tính [...]... khử Nhường electron Số oxi hóa tăng Chất oxi hóa Nhận electron Số oxi hóa giảm Sự khử Q trình nhận electron Làm giảm số oxi hóa Sự oxi hóa Q trình nhường electron Làm tăng số oxi hóa 4 Phương pháp thăng bằng electron tổng electron nhường = tổng electron nhận II CÁC BƯỚC THIẾT LẬP PHẢN ỨNG OXI HĨA KHỬ Bước 1: Xác định số oxi hóa của các ngun tố Bước 2: Viết các q trình oxi hóa khử Bước 3: Tìm hệ số để... PHẢN ỨNG OXI HĨA KHỬ I KHÁI NIỆM 1 Quan niệm cũ Chất oxi hóa là chất cho oxi Chất khử là chất nhận oxi 2 Quan niệm mới Chất oxi hóa là chất có số oxi hóa giảm sau phản ứng Chất khử là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng +2 0 0 0 +1 t C CuO + H2    Cu + H2 O Ví dụ: Đun nóng CuO với khí H2 (Chất oxi hóa) (chất khử) 3 Khái niệm Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hố học trong đó có sự chuyển electron... chung Liên kết giữa 2 ngun tử H và N là liên kết cộng hóa trị khơng phân cực 2 Liên kết giữa các ngun tử khác nhau-sự hình thành hợp chất a Sự hình thành phân tử hiđroclorua (HCl) H +  Cl :  H : Cl :  cơng thức e hay Cl  H CTCT Liên kết cộng hóa trị trong đó cặp electron bị lệch về 1 ngun tử gọi là liên kết cộng hóa trị có cực hay liên kết cộng hóa trị phân cực b Sự hình thành phân tử khí cacbon... kết cộng hóa trị Lỏng, rắn, khí Ví dụ: H2O, rượu etylic, đường saccarozơ,… Chất khơng phân cực tan trong dung mơi khơng phân cực Chất phân cực tan trong dung mơi phân cực Các chất chỉ có liên kết cộng hóa trị khơng phân cực dẫn được điện II VIẾT CƠNG THỨC CẤU TẠO MỘT SỐ HỢP CHẤT THƯỜNG GẶP 1 Ngun tắc chung: Cơng thức cấu tạo chỉ có ý nghĩa tương đối, nhằm thỏa mãn hóa trị của ngun tố Mỗi hóa trị được... dần của điện tích hạt nhân II HĨA TRỊ CỦA NGUN TỐ Trong 1 chu kì, đi từ trái sang phải, hóa trị cao nhất của các ngun tố trong hợp chất với oxi tăng lần lượt từ 1 đến 7, còn hóa trị của các phi kim trong hợp chất với hiđro giảm từ 4 đến 1 Số thứ tự nhóm A Hợp chất với oxi Hóa trị cao nhất với oxi Hợp chất với hiđro Hóa trị cao nhất với hiđro IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA Na2O K2O MgO CaO Al2O3 Ga2O3 SiO2... IIIA có tính kim loại (trừ hiđro và bo) Các ngun tố ở các nhóm VA, VIA, VIIA có tính phi kim (trừ antimon, bitmut và poloni) Hóa trị cao nhất của ngun tố trong hợp chất với oxi, hóa trị của ngun tố trong hợp chất với hiđro Hóa trị cao nhất của ngun tố với oxi = số thứ tự nhóm Hóa trị của ngun tố với hiđro = 8 – số thứ tự nhóm Cơng thức oxit cao nhất Cơng thức hợp chất khí với hiđro Cơng thức hidroxit... là ngun tố khí hiếm (trừ chu kì 1) 3 Nhóm ngun tố Nhóm ngun tố là tập hợp các ngun tố mà ngun tử có cấu hình electron tương tự nhau do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột Số thứ tự nhóm = số electron hóa trị Số electron hóa trị thường là electron ở lớp ngồi cùng hoặc ở cả phân lớp sát ngồi cùng nếu phân lớp đó chưa bão hòa Ví dụ S (Z = 16) có 16 electron cấu hình e của... tắc 2: Trong một phân tử, tổng số số oxi hố của các ngun tố bằng khơng: Ví dụ: Tính tổng số oxi hóa các ngun tố trong NH3 và HNO2 tính số oxi hóa của N c Qui tắc 3: Số oxi hố của các ion đơn ngun tử bằng điện tích ion đó Trong ion đa ngun tử, tổng số số oxi hố của các ngun tố bằng điện tích ion Ví dụ: số oxi hóa của K, Ca, Cl, S trong K+, Ca2+, Cl-, S2- lần lượt là +1, +2, -1, -2 d Qui tắc 4: Trong hầu... 11+ Có 10e mang điện tích 10- Phần còn lại của ngun tử Na mang điện tích 1+ Có thể biểu diễn q trình trên bằng phương trình sau: Na  Na+ + e Khi ngun tử của các ngun tố nhường electron trở thành ion dương còn gọi là cation K  K+ + e Mg  Mg2+ + 2e Al  Al3+ +3e c Sự tạo thành anion Ví dụ: F có 9p mang điện tích 9+ F có 9e mang điện tích 9Ngun tử F trung hòa về điện Có 9p mang điện tích 9+ Có 10e mang... có: nNaX = nAgX  8,19 20,09 = 23+ A X 108 +A X  A X =35,5 X có ngun tử khối 35,5  X là Clo Gọi x1 là % số ngun tử của đồng vị 1 x2 là % số ngun tử của đồng vị 2 Ta có   x1 + x 2 =100    x1 = x 2 +50   x1 = 75   x 2 = 25 Gọi A1 là số khối của đồng vị 1 A2 là số khối của đồng vị 2  A2 = A1 + 2 Ta có hệ  A 2 =A1 + 2   75.A1 + 25.A 2 =35,5  A Cl = 100    A1 = 35   A 2 = 37 VỎ NGUN ... = 9 ,109 5 .10- 31 kg Điện tích -1,602 .10- 19 C = 1- đvđt  0,55 .10- 3 u mp = 1,6726 .10- 27 kg +1,602 .10- 19 C = 1+ đvđt  1u mn = 1,6748 .10- 27 kg  1u Kích thước Ao = 10- 10 m, nm = 10- 9 m, nm = 10 Ao... Phương pháp: Phải biết hệ thống đơn vị: 1u = 1đvC = 1,66 .10- 27 kg Khối lượng hạt : me = 9 ,109 5 10- 31 kg mp = 1,6726 .10- 27 kg mn = 1,6748 .10- 27 kg Nếu tính ngun tử khối tính gần u (hay đvC) Khối... Đường kính ngun tử khoảng 10- 1 nm Đường kính hạt nhân ngun tử khoảng 10- 5 nm Đường kính ngun tử lớn đường kính hạt nhân 10. 000 lần Đường kính electron proton khoảng 10- nm Electron chuyển động