BÀI 4: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

Câu 1: Khi hai chất phản ứng với nhau sẽ tạo thành chất mới do có sự hình thành liên kết mới giữa các nguyên tử trong phân tử. Sự biến đổi hoá học có làm khối lượng các chất bảo toàn không? Làm thế nào để biểu diễn phản ứng hoá học ngắn gọn và thuận tiện?

Hướng dẫn trả lời:

Khối lượng được bảo toàn.

Sử dụng các công thức hoá học biểu diễn cho các chất, gọi là phương trình hoá học.

1. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG

Thực hiện thí nghiệm tìm hiểu về sự bảo toàn khối 

Câu 1: Nhận xét màu sắc của dung dịch BaCl2 và dung dịch Na2SO4 ban đầu trong 2 cốc thuỷ tinh.

Hướng dẫn trả lời:

Đều trong suốt, không có màu.

Câu 2: Nêu hiện tượng sau khi rót cốc (1) vào cốc (2) và chỉ ra dấu hiệu có phản ứng hoá học xảy ra

Hướng dẫn trả lời:

• Hiện tượng: có kết tủa trắng.

• Dấu hiệu: có kết tủa trắng.

Câu 3: Em có nhận xét gì về tổng khối lượng của 2 cốc trước và sau phản ứng.

Hướng dẫn trả lời:

Không thay đổi.

Câu 4: Giải thích vì sao trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng các chất được bảo toàn.

Hướng dẫn trả lời:

Trong phản ứng hoá học chỉ diễn ra sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tử còn lại vẫn giữ nguyên.

2. PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

Tìm hiểu phương trình hóa học

Câu 1: Phương trình hoá học biểu diễn gì? Gồm công thức hoá học của những chất nào?

Hướng dẫn trả lời:

Biểu diễn phản ứng hoá học bằng công thức hoá học của chất tham gia và chất sản phẩm.

Câu 2: Viết sơ đồ phản ứng của phản ứng giữa khí hydrogen và khí oxygen tạo ra nước.

Hướng dẫn trả lời:

Khí hydrogen + khí oxygen → nước.

Thực hiện các bước lập trình hóa học 

Câu 3: Quan sát Hình 4.2, hãy cho biết phương trình nào đã được cân bằng. Vì sao?

Hướng dẫn trả lời:

H₂+Cl₂→2HCl

Do số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế của phương trình là bằng nhau.

Câu 4: Quan sát sơ đồ phản ứng (*), hãy nhận xét số nguyên tử của nguyên tố P và O ở vế trái và vế phải. Số nguyên tử của nguyên tố nào lớn hơn?

Hướng dẫn trả lời:

Ở vế trái: P + O₂

• Có 1 nguyên tử P và 2 nguyên tử O.

• Số nguyên tử O lớn hơn.

Ở vế phải: P₂O₅

• Có 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O.

• Số nguyên tử O lớn hơn.

Câu 5: Để cân bằng, bắt đầu cân bằng từ nguyên tố nào trước?

Hướng dẫn trả lời:

Từ nguyên tố O trước.

Câu 6: Làm thế nào để cho số nguyên tử của nguyên tố O ở 2 vế bằng nhau?

Hướng dẫn trả lời:

Làm chẵn số nguyên tử O vế phải (đặt hệ số 2 trước P₂O₅):

P + O₂  → 2P₂O₅

Thêm hệ số 5:

P + 5O₂  →  2P₂O₅

Tìm hiểu ý nghĩa của phương trình hóa học

Câu 7: Phương trình hoá học cho biết những thông tin gì?

Hướng dẫn trả lời:

Tỉ lệ về số nguyên tử hoặc số phân tử giữa các chất trong phản ứng.

Câu 8: Lập phương trình hoá học và cho biết tỉ lệ số nguyên tử và số phân tử của các chất trong mỗi sơ đồ phản ứng sau:

a) Na + O₂  →  Na₂O

b) Na₂CO₃ + Ba(OH)₂  → NaOH+BaCO₃

c) Fe + O₂ → Fe₃O₄

Hướng dẫn trả lời:

a) Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng:

Na + O₂  →  Na₂O

Bước 2: Làm chẵn số nguyên tử O vế phải (đặt hệ số 2 trước Na2O)

Na + O₂  →  2Na₂O

Số nguyên tử Na vế trái và phải chưa bằng nhau, đặt hệ số 4 trước Na.

4Na + O₂  →  2Na₂O

Bước 3: Viết phương trình hoá học hoàn chỉnh:

4Na + O₂  →  2Na₂O

Tỉ lệ: 4 nguyên tử Na : 1 phân tử O₂ : 2 phân tử Na₂O.

b) Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng

Na₂CO₃ + Ba(OH)₂  →  NaOH+BaCO₃

Bước 2: Số nhóm (OH) ở vế phải và vế trái chưa bằng nhau, đặt hệ số 2 trước NaOH.

Na₂CO₃ + Ba(OH)₂  →  2NaOH+BaCO₃

Bước 3: Viết phương trình hoá học hoàn chỉnh:

Na₂CO₃ + Ba(OH)₂  →  2NaOH+BaCO₃

Tỉ lệ: 1 phân tử Na₂CO₃ : 1 phân tử Ba(OH)₂ : 2 phân tử NaOH : 1 phân tử BaCO₃.

c) Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng:

Fe + O₂  →  Fe₃O₄

Bước 2: Số nguyên tử O ở vế phải và vế trái chưa bằng nhau, ta thêm hệ số 2 vào O2:

Fe + 2O₂  →  Fe₃O₄

Số nguyên tử Fe ở vế trái và vế phải chưa bằng nhau, ta thêm hệ số 3 vào Fe:

3Fe + 2O₂  →  Fe₃O₄

Bước 3: Viết phương trình hoá học hoàn chỉnh:

3Fe + 2O₂  →  Fe₃O₄

Tỉ lệ: 3 nguyên tử Fe : 2 phân tử O₂ : 1 phân tử Fe₃O₄.

Câu 9: Kim loại nhôm (Al) với ưu điểm là nhẹ, dẻo, dẫn nhiệt tốt và dễ dàng phản ứng với oxygen (O2) tạo lớp màng oxide mỏng (Al2O3) bao phủ bên ngoài giúp cho kim loại nhôm được bảo vệ vững chắc trong không khí. Em hãy lập phương trình hoá học biểu diễn phản ứng hoá học giữa kim loại nhôm với khí oxygen và giải thích tại sao người ta thường dùng nhôm để chế tạo đồ dùng và dụng cụ nhà bếp.

Hướng dẫn trả lời:

Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng:

Al + O2  → Al2O3

Bước 2: Làm chẵn số nguyên tử O vế phải (thêm 2 vào Al2O3):

Al + O₂ → 2Al₂O₃

Thêm hệ số 3 vào O₂:

Al + 3O₂ →  2Al2O₃

Thêm hệ số 4 vào Al:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

Bước 3: Viết phương trình hoá học hoàn chỉnh:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

Người ta thường dùng nhôm để chế tạo đồ dùng và dụng cụ nhà bếp do nhôm bền, nhẹ, dẫn nhiệt tốt.