Bài 4. Định luật bảo toàn khối lượng và phương trình hoá học
Nội dung lý thuyết
1. Định luật bảo toàn khối lượng
- Trong phản ứng hoá học, diễn ra sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tử, còn số nguyên tử của mỗi nguyên tố vẫn giữ nguyên và khối lượng của các nguyên tử không đổi, vì vậy tổng khối lượng các chất được bảo toàn.
Trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng.
2. Phương trình hoá học
2.1. Tìm hiểu phương trình hoá học
- Sơ đồ tổng quát của một phản ứng:
Chất phản ứng → Sản phẩm
- Để thuận tiện cho việc trình bày ngắn gọn một phản ứng hoá học, người ta sử dụng các công thức hoá học biểu diễn cho các chất, gọi là phương trình hoá học.
- Khi chuyển từ sơ đồ phản ứng thành phương trình hoá học, cần chú ý:
- Viết đúng công thức hoá học cho tất cả các chất.
- Sắp xếp theo đúng vị trí công thức hoá học của chất phản ứng và sản phẩm.
- Liên kết các công thức hoá học bằng dấu + và kí hiệu → để được một phương trình hoá học hoàn chỉnh.
Ví dụ: Phản ứng hoá học giữa đinh sắt (iron, Fe) và dung dịch sulfuric acid (H2SO4) tạo ra iron(II) sulfate (FeSO4) và khí hydrogen (H2).
Ta biểu diễn thành sơ đồ phản ứng dạng chữ như sau:
Iron + Sulfuric acid → Iron(II) sulfate + Hydrogen
Thay tên các chất bằng công thức hoá học, được sơ đồ phản ứng:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
2.2. Các bước lập phương trình hoá học
- Một phương trình hoá học được xem là cân bằng khi nó thoả mãn định luật bảo toàn khối lượng, tức là số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phương trình phải bằng nhau.
Để lập phương trình hoá học hay còn gọi là cân bằng số nguyên tử của các chất trong phản ứng, ta tiến hành theo 3 bước:
Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng.
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố.
Bước 3: Viết phương trình hoá học hoàn chỉnh.
Ví dụ: Biết phosphorus tác dụng với khí oxygen tạo ra diphosphorous pentoxide (P2O5).
Lưu ý:
+ Không được thay đổi chỉ số trong những công thức hoá học đã viết đúng.
Ví dụ: không thay 5O2 thành 10O.
+ Nếu trong công thức hoá học có nhóm nguyên tử (ví dụ nhóm (OH), nhóm (SO4), …) ta xem cả nhóm như một đơn vị để cân bằng.
Ví dụ: Mg(NO3)2 + 2KOH → Mg(OH)2 + 2KNO3
2.3. Ý nghĩa của phương trình hoá học
Phương trình hoá học cho biết tỉ lệ về số nguyên tử hoặc số phân tử giữa các chất trong phản ứng. Tỉ lệ này đúng bằng tỉ lệ hệ số mỗi chất trong phương trình.
Ví dụ: Mg(NO3)2 + 2KOH → Mg(OH)2 + 2KNO3
- 1 phân tử Mg(NO3)2 tác dụng với 2 phân tử KOH, tạo ra 1 phân tử Mg(OH)2 và 2 phân tử KNO3.