KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 · BÀI 6
Tính theo phương trình hóa học và hiệu suất – KHTN 8
Phương trình cho tỉ lệ mol; chiếc cân cho khối lượng. Muốn nối hai dữ kiện, hãy đi qua số mol.
Học xong, em làm được gì?
Giải bài toán lượng chất, khí và hiệu suất theo phương trình cân bằng.
Kiến thức nền: n = m/M; V khí ở điều kiện đã cho.
Nhìn hình để hiểu
Trên màn hình nhỏ, vuốt ngang hình để xem rõ chữ và mũi tên.
Con đường bốn bước
Cân bằng phương trình → đổi dữ kiện về mol → dùng tỉ lệ hệ số → đổi sang đại lượng cần tìm. Với aA → bB, nếu A phản ứng hết thì n(B) = n(A) × b/a. Nếu có nhiều chất tham gia, không mặc định tất cả cùng hết; cần đọc điều kiện vừa đủ hoặc chất dư.
Chọn đúng lượng đã phản ứng
Khối lượng ban đầu của một chất có thể gồm phần dư hoặc tạp chất. Dùng lượng chất thực sự tham gia phản ứng. Nếu đề cho nguyên liệu 80% chất cần tính, trước tiên lấy khối lượng nguyên liệu nhân 80%.
Hiệu suất
H = (lượng sản phẩm thực tế / lượng sản phẩm lí thuyết) × 100%, với hai lượng cùng đơn vị và cùng sản phẩm. Trong bài toán phổ thông, 0 ≤ H ≤ 100%. Muốn tìm lượng thực tế, nhân lượng lí thuyết với H/100. Muốn tìm nguyên liệu cần dùng cho sản lượng mục tiêu, phải xét hiệu suất theo chiều ngược lại.
Hai ví dụ giải từng bước
Ví dụ 1
CaCO₃ → CaO + CO₂. Nhiệt phân hoàn toàn 10 g CaCO₃ tinh khiết; M = 100, 56, 44 g/mol.
- n(CaCO₃) = 10/100 = 0,10 mol.
- Tỉ lệ 1 : 1 : 1 nên n(CaO) = n(CO₂) = 0,10 mol.
- m(CaO) = 5,6 g; m(CO₂) = 4,4 g.
Ví dụ 2
Lí thuyết thu 20 g sản phẩm, thực tế thu 16 g.
- H = 16/20 × 100%.
- H = 80%; phần sản phẩm thực tế nhỏ hơn dự tính lí thuyết.
Chỗ dễ nhầm
- Hệ số cho tỉ lệ mol, không cho tỉ lệ gam.
- Ghi cùng điều kiện khi đổi mol khí sang thể tích.
Năm câu tự kiểm tra
Làm trước khi mở lời giải. Câu chọn đáp án, đúng–sai và trả lời ngắn có phản hồi tại chỗ; câu tự luận để em tự đối chiếu lập luận.
Câu 1
Bước nào cần làm trước khi dùng tỉ lệ hệ số?
Xem lời giải và cách kiểm tra
Đáp án: D. Cân bằng phương trình.
Tỉ lệ mol được rút từ phương trình đã cân bằng.
Câu 2
2Mg + O₂ → 2MgO. Có 0,30 mol Mg phản ứng hết; cần bao nhiêu mol O₂?
Xem lời giải và cách kiểm tra
n(O₂) = 0,30 × 1/2 = 0,15 mol.
Câu 3
Theo lí thuyết thu 30 g, hiệu suất 70%. Thực tế thu bao nhiêu g?
Xem lời giải và cách kiểm tra
30 × 70/100 = 21 g.
Câu 4
CaCO₃ → CaO + CO₂. 0,20 mol CaCO₃ phản ứng hết, tính V(CO₂) ở 25 °C, 1 bar.
Em viết câu trả lời ra giấy, sau đó tự đối chiếu các ý trong lời giải.
Xem lời giải và cách kiểm tra
n(CO₂) = 0,20 mol; V = 0,20 × 24,79 = 4,958 L.
Câu 5
Một nguyên liệu 50 g chứa 80% CaCO₃. Tính khối lượng CaO lí thuyết (M: CaCO₃ = 100; CaO = 56).
Em viết câu trả lời ra giấy, sau đó tự đối chiếu các ý trong lời giải.
Xem lời giải và cách kiểm tra
m(CaCO₃) = 40 g; n = 0,40 mol. Theo phương trình 1 : 1, m(CaO) = 0,40 × 56 = 22,4 g; phần tạp chất không tính vào lượng CaCO₃.
Sơ đồ ghi nhớ
- Cân bằng.
- Đổi về mol.
- Theo hệ số.
- Đổi đơn vị, xét hiệu suất.