MỘT SỐ CÔNG THỨC KINH NGHIỆM DÙNG GIẢI NHANH BÀI TOÁN HOÁ HỌC I. HÓA ĐẠI CƯƠNG TÍNH pH 1. Dung dịch axit yếu HA: pH = – (Ca > 0,01M; : độ điện li của axit) 1 (log Ka + logCa) hoặc pH = –log( Ca) 2 Ca Cm ) pH = –(log Ka + log 2. Dung dịch đệm (hỗn hợp gồm axit yếu HA và muối NaA): 1 3. Dung dịch baz yếu BOH: pH = 14 + (log Kb + logCb) 2 II. TÍNH HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG TỔNG HỢP NH3 : H% = 2 – 2 MX MY (4) (2) (3) %VNH (X: hh ban đầu; Y: hh sau) ĐK: tỉ lệ mol N2 và H2 là 1:3 - (1) 3 trong Y =( MX MY - 1).100 (5) HÓA VÔ CƠ I. BÀI TOÁN VỀ CO2 1. Tính lượng kết tủa khi hấp thụ hết lượng CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 n = nOH- - nCO2 Điều kiện: n  nCO2 Công thức: 2. (6) Tính lượng kết tủa khi hấp thụ hết lượng CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm NaOH và Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 Điều kiện: nCO2-  nCO2 Công thức: (7) nCO2- = nOH- - nCO2 3 3 (Cần so sánh nCO2- với nCa và nBa để tính lượng kết tủa) 3 3. Tính thể tích CO2 cần hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 để thu được lượng kết tủa theo yêu cầu nCO2 = n (8) hoặc nCO2 = n - - n (9) (Dạng này có 2 kết quả) Công thức: OH II. BÀI TOÁN VỀ NHÔM – KẼM 1. Tính lượng NaOH cần cho vào dung dịch Al3+ để thu được lượng kết tủa theo yêu cầu (Dạng này có 2 kết quả) n - = 4n Al3 - n (11) Công thức: nOH = 3n (10) hoặc OH 2. Tính lượng NaOH cần cho vào hỗn hợp dung dịch Al và H để thu được lượng kết tủa theo yêu cầu (Dạng này có 2 kết quả) 3+ n OH 3. min = 3n  + n H + + n OH (12) max = 4n Al3 - n + n H + (13) Tính lượng HCl cần cho vào dung dịch Na[Al(OH)4] (hoặc NaAlO2) để thu được lượng kết tủa theo yêu cầu n H = n (14) hoặc n + = 4n AlO  - 3n (15) (Dạng này có 2 kết quả) Công thức: 2 H 4. Tính lượng HCl cần cho vào hỗn hợp dung dịch NaOH và Na[Al(OH)4] (hoặc NaAlO2) thu được lượng kết tủa theo yêu cầu (Dạng này có 2 kết quả) Công thức: hoặc (17) n H = n  nOH- (16) n + = 4n AlO  - 3n  nOH 5. Tính lượng NaOH cần cho vào dung dịch Zn để thu được lượng kết tủa theo yêu cầu (Dạng này có 2 kết quả): nOH- = 2n (18) nOH- = 4n 2+ - 2n (19) hoặc Zn H 2 2+  III. BÀI TOÁN VỀ HNO3 1. Kim loại tác dụng với HNO3 dư a. Tính lượng kim loại tác dụng với HNO3 dư: n KL .i KL   nspk .i spk (20) - iKL=hóa trị kim loại trong muối nitrat - isp khử: số e mà N nhận vào (Vd: iNO=5-2=3) - Nếu có Fe dư tác dụng với HNO3 thì sẽ tạo muối Fe2+, không tạo muối Fe3+ b. Tính khối lượng muối nitrat thu được khi cho hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3 dư (Sản phẩm không có NH4NO3) Công thức: mMuối = mKim loại + 62nsp khử . isp khử = mKim loại + 62 3n NO + n NO2 + 8n N2O + 10n N2 (21) - M NO- = 62 +5   3 Tính lượng muối nitrat thu được khi cho hỗn hợp sắt và oxit sắt tác dụng với HNO3 dư (Sản phẩm không có NH4NO3) 242 m hh + 8(3n NO + n NO2  8n N2O  10n N2 )  mMuối = (22)  mhh + 8 nspk .ispk  = 242 80 80  c. d. 2. Tính số mol HNO3 tham gia: nHNO3 =  nspk .(isp khö +sè N trong sp khö ) = 4nNO + 2nNO2 + 12nN2 + 10nN2O + 10nNH 4NO3 (23) Tính khối lượng kim loại ban đầu trong bài toán oxh 2 lần  HNO3 R + O2  hỗn hợp A (R dư và oxit của R)  R(NO3)n + SP Khử + H2O M M mR= R  m hh + 8. nspk .i spk  = R m hh + 8(n NO2  3n NO  8n N2O + 8n NH4 NO3 + 10n N2 )  80 80 GV Nguyễn Trung Kiên (st) (24) 1 MỘT SỐ CÔNG THỨC KINH NGHIỆM DÙNG GIẢI NHANH BÀI TOÁN HOÁ HỌC IV. BÀI TOÁN VỀ H2SO4 1. Kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư 2. 3. m KL + mMuối = 96  nspk .ispk 2 a. Tính khối lượng muối sunfat a. Tính lượng kim loại tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư: b. Tính số mol axit tham gia phản ứng: nH 2SO4 =  nspk .( mKL + 96(3.nS +nSO 2 +4n H 2S )  nKL .i KL   nspk .ispk = (25) (26) isp khö +sè Strong sp khö ) = 4nS + 2nSO 2 2 + 5nH 2S Hỗn hợp sắt và oxit sắt tác dụng với H2SO4 đặc, nóng dư 400    m hh + 8.6nS + 8.2nSO + 8.8n H2S  2  mMuối = 160  Tính khối lượng kim loại ban đầu trong bài toán oxh 2 lần  H2 SO4 dac R + O2  hỗn hợp A (R dư và oxit của R)   R(SO4)n + SP Khử + H2O M M mR= R  m hh + 8. nspk .i spk  = R m hh + 8(2nSO2  6nS  10n H2S )  80 80 (28) (29) - Để đơn giản: nếu là Fe: mFe = 0,7mhh + 5,6ne trao đổi; nếu là Cu: mCu = 0,8.mhh + 6,4.ne trao đổi V. KIM LOẠI (R) TÁC DỤNG VỚI HCl, H2SO4 TẠO MUỐI VÀ GIẢI PHÓNG H2   1. 2. Δm = m KL - m H 2 Độ tăng (giảm) khối lượng dung dịch phản ứng ( m) sẽ là: Kim loại R (Hóa trị x) tác dụng với axit thường: Kim loại + HCl  Muối clorua + H2 Kim loại + H2SO4 loãng  Muối sunfat + H2 nR.x=2nH2 mmuoáiclorua = mKLp + 71.nH 2 mmuoáisunfat = mKLp + 96.nH 2 3. 4. Muối cacbonat + H2SO4 loãng  Muối sunfat + CO2 + H2O Muối sunfit + ddHCl  Muối clorua + SO2 + H2O Muối sunfit + ddH2SO4 loãng  Muối sunfat + SO2 + H2O VII.OXIT TÁC DỤNG VỚI AXIT TẠO MUỐI + H2O:  có thể xem phản ứng là: [O]+ 2[H] H2O 1. 2. VIII. 1. Oxit + ddH2SO4 loãng  Muối sunfat + H2O Oxit + ddHCl  Muối clorua + H2O (34) (35) mmuoáisunfat = mmuoáicacbonat + (96 - 60)nCO2 (36) mmuoáiclorua = mmuoáisunfit - (80 - 71)nSO2 (37) mmuoáisunfat = mmuoáisunfit + (96 - 80)nSO2 (38) nO/ oxit = nO/ H2O = 1 nH 2 (39) mmuoáisunfat = moxit + 80nH2 SO4 (40) mmuoáiclorua = moxit + 55nH2 O = moxit + 27,5nHCl (41) n[O]/oxit = nCO = n H 2 = nCO 2 =n H 2O (42) m R = moxit - m[O]/oxit Thể tích khí thu được khi cho hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng nhiệt nhôm (Al + FexOy) tác dụng với HNO3: n khí = 3. (31) CÁC PHẢN ỨNG NHIỆT LUYỆN Oxit tác dụng với chất khử TH 1. Oxit + CO : RxOy + yCO  xR + yCO2 (1) R là những kim loại sau Al. Phản ứng (1) có thể viết gọn như sau: [O]oxit + CO  CO2 R là những kim loại sau Al. TH 2. Oxit + H2 : RxOy + yH2  xR + yH2O (2) Phản ứng (2) có thể viết gọn như sau: [O]oxit + H2  H2O TH 3. Oxit + Al (phản ứng nhiệt nhôm) : 3RxOy + 2yAl  3xR + yAl2O3 (3) Phản ứng (3) có thể viết gọn như sau: 3[O]oxit + 2Al  Al2O3 Cả 3 trường hợp có CT chung: 2. (30) (32) (33) VI. MUỐI TÁC DỤNG VỚI AXIT: (Có thể chứng minh các CT bằng phương pháp tăng giảm khối lượng) 1. Muối cacbonat + ddHCl Muối clorua + CO2 + H2O mmuoáiclorua = mmuoáicacbonat + (71- 60).nCO2 2. (27) i spk 3 [3n Al +  3x - 2y  n Fe O ] x Tính lượng Ag sinh ra khi cho a(mol) Fe vào b(mol) AgNO3; ta so sánh: 3a>b  nAg =b 3a<b  GV Nguyễn Trung Kiên (st) (43) y nAg =3a (44) 2 MỘT SỐ CÔNG THỨC KINH NGHIỆM DÙNG GIẢI NHANH BÀI TOÁN HOÁ HỌC 1. Tính số liên kết  của CxHyOzNtClm: k = 2. k=0: chỉ có lk đơn Dựa vào phản ứng cháy: Số C = n CO 2 nA Số H= 2+  n .(x i HÓA HỮU CƠ i - 2) = 2 + 2x + t - y - m 2 k=1: 1 lk đôi = 1 vòng 2n H O 2 nA n Ankan(Ancol) = n H 2O - nCO2 4. 5. 6. Tính số đồng phân của: - Ancol no, đơn chức (CnH2n+1OH): - Anđehit đơn chức, no (CnH2nO) : - Axit no đơn chức, mạch hở CnH2nO2 - Este no, đơn chức (CnH2nO2): - Amin đơn chức, no (CnH2n+3N): - Ete đơn chức, no (CnH2n+2O): - Xeton đơn chức, no (CnH2nO): Số Trieste tạo bởi glixerol và n axit béo Tính số n peptit tối đa tạo bởi x amino axit khác nhau Tính số ete tạo bởi n ancol đơn chức: 7. Số nhóm este = 8. Amino axit A có CTPT (NH2)x-R-(COOH)y n NaOH n este GV Nguyễn Trung Kiên (st) (n: số nguyên tử; x: hóa trị) (45) k=2: 1 lk ba=2 lk đôi = 2 vòng n CO - n H O = k.n A * Lưu ý: A là CxHy hoặc CxHyOz mạch hở, khi cháy cho: 3. 2 2 2n-2 2n-3 2n – 3 2n-2 2n-1 ½ (n-1)(n-2) (n-2)(n-3) ½ n2(n+1) xn ½ n(n+1) 2 n Ankin = nCO2 - n H 2O (46) thì A có số  = (k+1) (1<n<6) (2<n<7) (2<n<7) (1<n<5) (1<n<5) (2<n<5) (3<n<7) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) x= n HCl nA y= n NaOH nA (58) 3