Các định luật bảo toàn có thể áp dụng để giải nhanh bài toán Hoá học

CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CÓ THỂ ÁP DỤNG 
ĐỂ GIẢI NHANH BÀI TOÁN HOÁ HỌC 
1. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG: 
1.1 Nội dung của định luật: 
1.2. Kinh nghiệm áp dụng định luật: 
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng khi một phản ứng hoá học có n chất mà ta 
biết được khối lượng của (n - 1) chất (kể cả chất phản ứng và sản phẩm). 
- Khi áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho một phản ứng thì phản ứng đó 
không cần cân bằng mà chỉ cần quan tâm chất tham gia phản ứng và sản phẩm thu được. 
1.3. Công thức của định luật: 
Xét phản ứng: A + B → C + D (1) 
 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho pứ (1) có: 
 Trong đó: mA, mB lần lượt là phần khối lượng tham gia phản ứng của chất A, B 
 mC, mD lần lượt là khối lượng được tạo thành của chất C, D 
* Ví dụ: Cho m gam FexOy tác dụng với dd H2SO4 đặc nóng vừa đủ, có chứa 
0,075 mol H2SO4 , thu được dung dịch X và 0,672 lít SO2 (đktc) duy nhất thoát ra. 
Cô cạn dung dịch X thu được 9 gam muối khan. Tính m 
 Giải 
 FexOy + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O (1) 
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng (1) ta được: 
 mFexOy + mH 2 SO 4 = mFe 2 (SO 4 ) 3 + mSO 2 + mH 2 O 
→ m + 0,075.98 = 9 + 0,03. 64 + 0,075.18 
 → m = 4,92g 
 mA + mB = mC + mD 
Trong phản ứng hóa học thì tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng 
tổng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng ( không tính khối lượng của 
phần không tham gia phản ứng). 
 2. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ: 
2.1. Nội dung của định luật: 
 Trong mọi quá trình biến đổi hóa học, các nguyên tố sẽ bảo toàn cho nhau trước và 
sau phản ứng. Nghĩa là một nguyên tố khi tham gia phản ứng hóa học chỉ chuyển từ chất 
này sang chất khác. 
2.2. Kinh nghiệm áp dụng định luật: 
 - Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố khi gặp các bài toán không thể áp dụng 
được định luật bảo toàn khối lượng hoặc viết phương trình phản ứng nhưng lại không 
thấy hướng giải. 
 - Các bài toán dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố thì thường giữa chất đề bài 
cho và hỏi có cùng một nguyên tố nào đó. 
 - Khi giải một bài toán dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố thì không cần viết 
các phương trình phản ứng để tìm quan hệ giữa số mol mà chỉ cần xét trạng thái đầu và 
cuối đối với nguyên tố đó. 
2.3. Công thức của định luật: 
Trước phản ứng nguyên tố X có trong các chất A,B 
Sau phản ứng nguyên tố X có trong các chất C, D 
 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho nguyên tố X có: 
 nA.số ntử X trong A + nB.số ntử X trong B =nC.số ntử X trong C +nD.số ntử X trongD 
* Ví dụ: Cho hỗn hợp A
bmolOFe
amolFeO
:
:
32
 CO hỗn hợp rắn B
tmolFe
zmolOFe
ymolFeOdu
xmolduOFe
:
:
:
:
43
32
 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố cho nguyên tố Fe có: 
 ∑nFe/A = ∑nFe/B 
 a.1+b.2 = x.2 + y.1 + z.3 +t.1 
 Tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố trước phản ứng bằng tổng số 
 mol nguyên tử của nguyên tố đó sau phản ứng. 
3. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ELECTRON: 
3.1. Nội dung của định luật: 
Khi có nhiều chất oxi hoá và chất khử trong một hỗn hợp phản ứng (nhiều phản 
ứng hoặc phản ứng qua nhiều giai đoạn) thì tổng số electron mà các chất khử cho phải 
bằng tổng số electron mà các chất oxi hoá nhận. 
3.2. Kinh nghiệm áp dụng định luật: 
 - Áp dụng định luật bảo toàn electron khi gặp các bài toán mà những phản ứng xảy 
ra là phản ứng oxi hoá khử (phức tạp, nhiều giai đoạn, nhiều quá trình) 
 - Khi giải bài toán dùng phương pháp bảo toàn electron không cần viết phương 
trình phản ứng mà chỉ cần tìm xem trong quá trình phản ứng có bao nhiêu mol e do chất 
khử cho và bao nhiêu mol e do chất oxi hoá nhận. Muốn vậy ta cần xác định đúng trạng 
thái đầu và trạng thái cuối (bỏ qua các giai đoạn trung gian). 
3.3. Công thức của định luật: 
 Giả sử bài toán hoá học có: chất khử là A có số mol : nA 
 chất oxi hoá là B có số mol : nB 
 Áp dụng định luật bảo toàn electron cho 2 quá trình oxi hoá và khử của 2 chất 
A,B có: 
* Ví dụ: Tính thể tích dd FeSO4 0,5M cần thiết để phản ứng vừa đủ với 100 ml 
dung dịch KMnO4 0,2M trong môi trường axít. 
 Giải 
 Gọi số mol FeSO4 tham gia phản ứng là x 
Quá trình khử: Fe2+ → Fe3+ + 1e 
 x 1.x 
 Quá trình oxi hoá: Mn
+7
 + 5e → Mn+2 
 0,02 5.0,02 
 Áp dụng định luật bảo toàn e có: 1.x = 5.0,02 → x = 0,1 mol 
 → V = 0.2 lít 
Tổng số mol electron mà các chất khử cho bằng tổng số mol electron mà các 
chất oxi hoá nhận 
∑số e nhường x nA = ∑số e nhận x nB 
4. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH: 
4.1. Nội dung của định luật: 
 Trong một dung dịch, nếu tồn tại đồng thời các ion dương và ion âm thì tổng số 
điện tích dương bằng tổng số điện tích âm. Vì vậy dung dịch luôn trung hoà về điện. 
→ 
4.2. Kinh nghiệm áp dụng định luật: 
 Áp dụng định luật bảo toàn điện tích khi gặp: 
- Những bài toán cho biết số mol, nồng độ... của các ion trong dung dịch, 
yêu cầu xác định biểu thức liên hệ giữa các số mol 
- Hoặc những bài toán yêu cầu tính khối lượng chất rắn sau khi cô cạn một 
dung dịch khi biết số mol các chất hoặc ion trong dung dịch. 
- Các bài toán pha chế dung dịch, xử lý nước cứng. 
4.3. Công thức của định luật: 
* Ví dụ: Giả sử trong một dung dịch tồn tại các ion: An+ có số mol là x, 
B
m+ có số mol là y, Cp- có số mol là z, Dq- có số mol là t 
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích có: 
Tổng số mol các điện tích dương của ion dương bằng tổng số mol các điện 
tích âm của ion âm 
∑ n ion dương x điện tích ion dương = ∑ n ion âm x điện tích ion âm 
x. n + y. m = z. p + t. q