BÀI 6. TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC

I. Tính lượng chất trong phương trình hóa học.

1. Tính lượng chất tham gia trong phản ứng.

Khi cho Fe tác dụng với dung dịch HCl thì xảy ra phản ứng hóa học sau:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Cần dùng bao nhiêu mol Fe để thu được 1,5 mol H₂?

Bài giải

Theo phương trình hóa học:

1 mol Fe tham gia phản ứng sẽ thu được 1 mol H₂.

Vậy: 1,5 mol Fe ………………………………
1,5 mol H₂.

Số mol Fe cần dùng để thu được 1,5 mol H₂ là 1,5 mol.

2. Tính lượng chất sinh ra trong phản ứng.

- Ví dụ mục I.2: Hòa tan hết 0,65 gam Zn trong dung dịch HCl 1M, phản ứng xảy ra như sau:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Tính khối lượng muối zinc chloride (ZnCl₂) tạo thành sau phản ứng.

Bài giải

Theo phương trình hóa học:

1 mol Zn tham gia phản ứng sẽ thu được 1 mol ZnCl₂.

Vậy 0,01 mol Zn……………………………
0,01 mol ZnCl₂.

Khối lượng zinc chloride tạo thành sau phản ứng là:

m = n.M = 0,01. (65,0+35,5.2) = 1,36 (g)

1. PTHH

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

PTHH: 1 mol 1 mol

Phản ứng: 0,01 mol 0,01 mol

Thể tích khí H₂ thu được ( ở 25^oC, 1 bar) là:

V= 0,01.24,79 = 0,2479 (L)

1. PTHH

Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂

PTHH: 1mol 1 mol

Phản ứng: 0,02 mol 0,02 mol

Thể tích khí H₂ thu được là:

V= 0,02. 24,79= 0,4958 (L)

Kết luận: Dựa vào phương trình hóa học, khi biết lượng một chất đã pahnr ứng hoặc lượng chất tạo thành, tính được lượng các chất còn lại.

II. HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG

1. Khái niệm hiệu suất phản ứng.

Xét phản ứng khi đốt cháy 1 mol Carbon:

Theo phương trình hóa học:

Nếu 1 mol C cháy hết, thu được 1 mol CO₂ thì hiệu suất phản ứng đạt 100%. Tuy nhiên, trong thực tế số mol CO₂ thu được thường nhỏ hơn 1 mol. Xét phản ứng trong trường hợp tổng quát:

Chất phản ứng → Sản phẩm

- VD khác:

+ Khi nung 1 mol đá vôi ( có thành phần CaCO₃):

Lượng CaO thu được là một số nhỏ hơn 1 mol vì thực tế trong đá vôi còn chứa tạp chất, thời gian phản ứng chưa đủ lâu,..

+ Phản ứng của một số hợp chất hữu cơ thường không xảy ra hoàn toàn, nhiều phản ứng phụ,…

* Với hiệu suất phản ứng nhỏ hơn 100%, khi đó:

- Lượng chất phản ứng dùng trên thực tế sẽ lớn lơn lượng tính theo phương trình hóa học (theo lý thuyết)

- Lượng sản phẩm thu được trên thực tế sẽ nhỏ hơn lượng tính theo phương trình hóa học.

+ Khi nhiệt phân 1 mol KClO₃ thì thu được số mol O₂ nhỏ hơn 1,5 mol.

+ Để thu được 0,3 mol O₂ thì cần số mol KClO₃ lớn hơn 0,2 mol.

2. Tính hiệu suất của phản ứng.

Hiệu suất của phản ứng được tính theo công thức:

Trong đó:

m’ : khối lượng chất sản phẩm thực tế

m: khối lượng chất theo sản phẩm lý thuyết

Hoặc ta có thể tính theo công thức:

Trong đó:

n’ : số mol chất sản phẩm thực tế

m: số mol chất sản phẩm lý thuyết

Cách 1: Số mol CaCO₃ là 0,1 mol

PTHH:

Tỉ lệ: 1mol 1mol

Phản ứng: 0,1mol 0,1mol

Khối lượng CaO thu được theo phương trình phản ứng là: 0,1 . 56 = 5,6 (g)

Thực tế, khối lượng CaO thu được là:

Cách 2:

Thực tế khối lượng CaCO₃ phản ứng là

Số mol CaCO₃ phản ứng là 0,08 mol.

PTHH:

Tỉ lệ: 1mol 1mol

Phản ứng: 0,08mol 0,08mol

Theo phương trình phản ứng, khối lượng CaO tạo thành là: 0,08.56 = 4,48 (g).