Định luật bảo toàn khối lượng

b) Bảo toàn khối lượng
- Nguyên tắc:
+ Trong một phản ứng hóa học tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất phản ứng.
+ Khi cô cạn dd thì khối lượng hỗn hợp muối thu được bằng tổng khối lượng của các cation kim loại và anion gốc axit.
- Các ví dụ:
Ví dụ 1: Cho từ từ một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 đun nóng thu được 64g sắt, khí đi ra sau phản ứng cho đi qua dd Ca(OH)2 dư được 40g kết tủa.
Tính m.
Giải: Khí đi ra sau phản ứng gồm CO2 và CO dư
CO2 + Ca(OH)2 ( CaCO3( + H2O
0,4

ta có:

Theo định luật bảo toàn khối lượng:
m + 28.0,4 = 64 + 44.0,4 ( m = 70,4g.
Ví dụ 2: Một dd có chứa 2 cation là Fe2+: 0,1mol và Al3+: 0,2mol và 2anion là Cl-: x mol và SO42-: y mol. Tính x và y, biết rằng khi cô cạn dd thu được 46,9 g chất rắn khan.
Giải:
Do bảo toàn khối lượng: 56.0,1 + 27.0,2 + 35,5x + 96y = 46,9 (1)
Do bảo toàn điện tích: 2.0,1 + 3.0,2 = 1.x + 2.y (2)
Từ (1) và (2) giải ra x = 0,2; y = 0,3.
Ví dụ 3: Đun 132,8 g hỗn hợp 3 rượu no, đơn chức với H2SO4 đặc ở 1400C thu được 111,2g hỗn hợp các ete trong đó các ete có số mol bằng nhau. Tính số mol mỗi ete.
Giải: Đun hỗn hợp 3 rượu được
ete.
Theo định luật bảo toàn khối lượng: mrượu = mete =


= mrượu - mete = 132,8 – 111,2 = 21,6 g.
Tổng số mol các ete = số mol H2O =
= 1,2
Số mol mỗi ete =
mol.
Ví dụ 4: Hoà tan hoàn toàn 23,8g hỗn hợp gồm một muối cacbonat của kim loại hoá trị I và một muối cacbonat của kim loại hoá trị II vào dd HCl thu được 0,2mol khí CO2. Tính khối lượng muối mới tạo ra trong dung dịch.
Giải: Đặt công thức của các muối là M2CO3 và RCO3

M2CO3 + RCO3 + 4HCl ( 2MCl + RCl2 + 2CO2 + 2H2O
0,4 0,2 mol ( 0,2
Theo định luật BTKL: 23,8 + 0,4.36,5 = mmuối +

hay: 23,8 + 0,4.36,5 = mmuối + 0,2.44 + 0,2.18
mmuối = 26g
5. Phương pháp tăng giảm khối lượng
a. Cách giải: Khi chuyển từ chất này sang chất khác khối lượng có thể tăng hoặc giảm do các chất khác nhau có khối lượng mol khác nhau. Dựa vào mối tương quan tỉ lệ thuận của sự tăng giảm ta tính được lượng chất tham gia hay tạo thành sau phản ứng.
b. Các ví dụ
Ví dụ 1: Nhúng thanh kẽm vào dd chứa 8,32g CuSO4. Sau khi khử hoàn toàn ion Cu2+ khối lượng thanh kẽm tăng 2,35% so với ban đầu. Hỏi khối lượng thanh kẽm ban đầu.
Giải: Gọi khối lượng thanh kẽm ban đầu là a gam thì khối lượng tăng thêm là
gam.
Zn + CuSO4 ( ZnSO4 + Cu
65g (1mol 112g tăng 112 – 65 = 47g

mol
g
Ta có tỉ lệ:
.
Giải ra a = 80g.
Ví dụ 2: Nhúng thanh kim loại M hoá trị 2 vào dd CuSO4, sau một thời gian lấy thanh kim loại ra thấy khối lượng giảm 0,05%. Mặt khác nhúng thanh kim loại trên vào dd Pb(NO3)2, sau một thời gian thấy khối lượng tăng 7,1%. Xác định M, biết rằng số mol CuSO4 và Pb(NO3)2 tham gia ở 2 trường hợp như nhau.
Giải: Gọi m là khối lượng thanh kim loại, A là NTK của kim loại, x là số mol muối phản ứng.
M + CuSO4 ( MSO4 + Cu(
Ag ( 1mol 64g giảm (A – 64)g
xmol
g
Rút ra: x =
(1)
M + Pb(NO3)2 ( M(NO3)