Nêu hệ quả của định luật bảo toàn khối lượng

Câu hỏi: Nêu hệ quả của định luật bảo toàn khối lượng

Trả lời: 

- Giả sử có phản ứng: A + B → C + D

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mA + mB = mC + mD

Trong đó mA, mB, mC, mD là khối lượng mỗi chất.

Ví dụ:

Bari clorua + natri sunfat → bari sunfat + natri clorua.

Có công thức khối lượng là:

m_{bari clorua} + m_{natri sunfat} = m_{bari sunfat} + m_{natri clorua}

Như vậy nếu biết khối lượng của 3 chất có thể tính được khối lượng của chất còn lại.

→ Hệ quả của định luật bảo toàn khối lượng:

Trong một phản ứng có n chất, nếu biết khối lượng của (n – 1) chất thì tính được khối lượng của chất còn lại.

Ví dụ:

Nung đá vôi (CaCO₃), sau phản ứng thu được 4,4 gam khí cacbon đioxit (CO₂) và 5,6 gam canxi oxit. Khối lượng đá vôi đem nung là bao nhiêu?

Giải

Phương trình hóa học: đá vôi → cacbon đioxit + canxi oxit

Theo định luật bảo toàn khối lượng: m_{đá vôi} = m_{cacbon đioxit} + m_{canxi oxit}

<=> m_{đá vôi} = 4,4 + 5,6 = 10 gam.

Vậy khối lượng đá vôi đem nung là 10g.

Cùng Top lời giải mở rộng kiến thức về Định luật bảo toàn khối lượng nhé!

1. Nội dung định luật bảo toàn khối lượng

Nội dung của định luật bảo toàn khối lượng như sau: Trong mỗi phản ứng hoá học có sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tử, thế nhưng sự thay đổi này chỉ liên quan đến các điện tử còn số nguyên tử của mỗi nguyên tố được giữ nguyên cũng như khối lượng của các nguyên tử không đổi. Chính vì thế mà, tổng khối lượng các chất vẫn được bảo toàn.

Định luật này đôi khi cũng được gọi là định luật bảo toàn khối lượng của các chất, bởi ở cùng một địa điểm trọng lượng tỷ lệ thuận với khối lượng. Theo Lomonosov cũng nhận thấy rằng, việc bảo toàn năng lượng cũng có giá trị khá lớn đối với các phản ứng hóa học.

Ý nghĩa của định luật bảo toàn khối lượng: Trong mỗi phản ứng hóa học, chỉ có sự thay đổi điện tử, còn số nguyên tử của nguyên tố vẫn được giữ nguyên và khối lượng của các nguyên tử không đổi. Vì vậy, mà khối lượng của các chất được bảo toàn. 

2. Các hệ quả của của định luật bảo toàn khối lượng

+ Hệ quả 1: Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng các chất đem phản ứng bằng tổng khối lượng các chất thu được sau phản ứng. Các chất thu được gồm các chất sản phẩm và có thể có cả chất phản ứng còn dư.

Ví dụ: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol (rượu) đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn và V lít H₂ (đktc). Tính V.

Ở ví dụ này, chất rắn là muối natri ancolat và có thể có Na còn dư.

Các hướng tư duy để tính thể tích H₂:

*Hướng 1 : Tính số mol H₂ theo số mol ancol hoặc theo số mol Na phản ứng

Do chưa biết khối lượng mol trung bình của hai ancol nên không thể tính được số mol ancol; có thể tính được mol Na đem phản ứng nhưng không tính được mol Na phản ứng (do Na có thể còn dư). Như vậy, theo hướng này ta không thể tính được số mol và thể tích của H₂.

*Hướng 2 : Áp dụng hệ quả 1 của định luật bảo toàn khối lượng

Với hướng này, việc tính số mol và thể tích H₂ trở nên dễ dàng hơn nhiều :

+ Hệ quả 2: Tổng khối lượng của các chất trong hỗn hợp bằng tổng khối lượng các thành phần (nguyên tố hoặc nhóm nguyên tố) tạo nên các chất đó.

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp CH₄, C₃H₆, C₇H₈, thu được 2,464 lít CO₂ (đktc) và 1,62 gam nước. Tính m?

Theo hướng tư duy thông thường : Muốn tính khối lượng của các chất trong hỗn hợp, ta tính số mol của từng chất rồi suy ra khối lượng của chúng

Có ba chất ứng với số mol x, y, z mà chỉ có hai thông tin là số mol CO₂ và H₂O nên chỉ lập được hệ hai phương trình 3 ẩn: không tính được x, y, z.

Nếu áp dụng hệ quả 2 của định luật bảo toàn khối lượng, ta thấy : Ba chất trên đều có thành phần nguyên tố là C và H, vậy chỉ cần tính được khối lượng của C và H là tính được khối lượng của hỗn hợp. Ta có :

Ví dụ 2: Dung dịch X chứa 0,2 mol Cu²⁺; 0,1 mol Na⁺; 0,15 mol; 0,1 mol; 0,1 mol. Tính khối lượng muối trong X.

Nếu tư duy theo hướng tính khối lượng của từng muối, sau đó suy ra tổng khối lượng của chúng thì rất phức tạp, vì rất khó để xác định xem dung dịch X được tạo thành từ các muối nào. Còn nếu sử dụng hệ quả 2 của định luật bảo toàn khối lượng thì vấn đề sẽ được giải quyết đơn giản hơn nhiều. Ta có:

Phương pháp bảo toàn khối lượng là phương pháp giải bài tập hóa học sử dụng các hệ quả của định luật bảo toàn khối lượng.