Tài liệu Các định luật và công thức quan trọng dùng trong giải toán Hóa học

pdf 13 trang thungat 28/06/2021 5160
Bạn đang xem tài liệu "Tài liệu Các định luật và công thức quan trọng dùng trong giải toán Hóa học", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdftai_lieu_cac_dinh_luat_va_cong_thuc_quan_trong_dung_trong_gi.pdf

Nội dung text: Tài liệu Các định luật và công thức quan trọng dùng trong giải toán Hóa học

  1. Phần I CÁC ĐỊNH LUẬT & CÔNG THỨC QUAN TRỌNG DÙNG TRONG GIẢI TOÁN HOÁ HỌC *Đơn vị cacbon khốilượngnguyêntửcacbon 1 đvc= 12 *Số Avôgađrô N= 6,023.1023 *Khối lƣợng mol mA MA= mB *Phân tử trung bình của hỗn hợp ( M ) M = mh nh M .n +M .n + M = 1 1 2 2 n1+n2+ M V +M V + M = 1 1 2 2 v1+v2+ mh: Khối lượng hỗn hợp nh: Số mol hỗn hợp n1,n2 : Số mol các khí M1,M2 khối lượng mol các khí V1,V2 Thể tích các khí Tỉ khối hơi (D) của chất A đối với chất B ( đo cùng điều kiện V,T, P) MA mA D= = MB mB *Khối lƣợng riêng D: khốilượng_m D= (g/ml) hoặc (Kg/lit) thểtích_V Nồng độ phần trăm mCt C%= .100% mdd mct: Khối lượng chất tan (gam) mdd : Khối lượng dung dịch md_d= mct + m(dung môi) 1
  2. *Nồng độ mol/lit nA(mol) CM= Vdd(lit) *Quan hệ giữa C% và CM 10.C%.D C = M M *Nồng độ % thể tích ( CV%) Vct CV% = .100% Vdd Vct: Thể tích chất tan (ml) Vd d : Thể tích dung dịch Độ tan T của một chất Là số gam chất đó khi tan trong 100g dung môi H2O tạo ra được dung dịch bão hòa 100.C% T= 100-C% *Độ điện ly : n = no n: Nồng độ mol chất điện li bị phân li hay số phân tử phân li no : Nồng đọ mol chất điện ly ban đầu hay tổng số phân tử hoà tan *Độ pH: pH = -lg [H+] pH 7 môi trường Bazơ Số mol khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn(đktc) VA(lit) nkhí A= 22,4 số_hạt_vi_mô n = N *Số mol khí ở điều kiện không tiêu chuẩn P.V n = khí A R.T 2
  3. P: Áp suất khí ở toC ( atm) V: Thể tích khí ở toC (lit) T: Nhiệt độ tuyệt đối ( oK) T= to + 273 22,4 Hằng số khí lý tưởng R= ≈ 0,082 273 Phƣơng trình Menđêlêep- Claperon P.V = n.R.T Trƣờng hợp có 2 hệ thống khí khác nhau Nếu cùng V,T thì P tỉ lệ với n PA.V= nA.R T PB.V= nB.R.T PA nA => = PB nB - Nếu cùng P,T thì V tỉ lệ với số mol n P.VA = nA.R.T P.VB = nB.R.T nA VA => = nB VB - Nếu cùng V thì: PA.V = nA.R.TA PB .V = nA.R.TB PA nA.TA => = PB nB.PB * Áp suất chất khí chứa trong ống nghiệm úp trên chậu nƣớc. Nếu mực nƣớc trong ống cao hơn ngoài ống: h p= H - ( f - ) (mmHg) 13,6 p: Áp suất của khí chứa trong ống nghiệm H: Áp suất khí trời ở toC f: Áp suất hơi nước bão hoà ở toC 13,6 tỉ trọng của Hg Nếu mực nƣớc trong và ngoài ống ngang nhau ( h=0) p= H - f (mmHg) *Định luật Ra un: Độ tăng nhiệt độ sôi ( hoặc độ giảm nhiệt độ đông đặc) của một chất không điện ly khi hoà tan trong dung môi được biểu thị bằng công thức : 3
  4. k.m ∆t = M k: Hằng số nghiệm sôi hay hằng số nghiệm lạnh m: Lượng chất tan trong 1000g dung môi M: Khối lượng mol phân tủ của chất tan *Khối lƣợng nguyên tử m= mp + mn + me *Số khối A=Z + N *Số điện tích hạt nhân= số e = số p *Công thức tính tốc độ phản ứng: C1-C2 ∆C mol v= = ( ) t t l.s v: Vận tốc phản ứng C1 :Nồng độ ban đầu của một chất tham gia phản ứng C2 : Nồng độ của chất đó sau t giây (s) xảy ra phản ứng - Xét phản ứng: A + B AB Ta có v = k. [A] . [B] Trong đó: [A] : nồng độ mol/lit của chất A [B] : Nồng độ mol/lit của chất B k: Hằng số tốc độ ( tuỳ thuộc vào mỗi phản ứng) - Xét phản ứng thuận nghịch aA + bB ↔ cC + dD Hằng số cân bằng [C]b.[D]d K = CB [A]a.[B]b A.I.t * Công thức dạng Faraday : m= nF 4
  5. 1.A.I.t hay m= 96500.n m: Khối lượng chất thoát ra ở điện cực (gam) A: Khối lượng mol của chất đó n: Số electron trao đổi t: Thời gian điện phân (giây.S) I: Cường độ dòng điện ( Ampe.A) F: Số Farađây ( F= 96500) Tính nhiệt phản ứng ∆H: Nănglượngtiêuhao-Nănglượngtoara ∆H= Sốmolsảnphẩm ∆H > 0 : Phản ứng thu nhiệt ∆H < 0 : Phản ứng toả nhiệt -Chú ý : Khi trạng thái các chất thay đổi thì ∆H thay đổi 5
  6. Viết cấu hình electron: Theo từng lớp 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p . Sắp xếp các electron theo mức năng lƣợng 1s 2s 2p 3p 4s 3d 4p 4f 5s 5p Sơ đồ phân bố các e trên các Obital P ví dụ 15 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Phân bố để có số độc thân tối đa (Quy tắc Hun, nguyên lý Pau_li) Hết phần I NHẬN BIẾT CÁC CHẤT A. TRẠNG THÁI, MÀU SẮC CÁC ĐƠN CHẤT, HỢP CHẤT Cr(OH)2 : vàng H2S : khí không màu Cr(OH) 3 : xanh SO2 : khí không màu 0 K2Cr2O7 : đỏ da cam SO3 : lỏng, khong màu, sôi 45 C KMnO4 : tím Br2 : lỏng, nâu đỏ CrO3 : rắn, đỏ thẫm I2 : rắn, tím Zn : trắng xanh Cl2 : khí, vàng Zn(OH)2 :  trắng CdS :  vàng Hg : lỏng, trắng bạc HgS :  đỏ HgO : màu vàng hoặc đỏ AgF : tan Mn : trắng bạc AgI :  vàng đậm MnO : xám lục nhạt AgCl :  màu trắng MnS : hồng nhạt AgBr :  vàng nhạt MnO2 : đen HgI2 : đỏ
  7. CuS, NiS, FeS, PbS, : đen C : rắn, đen S : rắn, vàng P : rắn, trắng, đỏ, đen Fe : trắng xám FeO : rắn, đen Fe3O4 : rắn, đen Fe2O3 : màu nâu đỏ Fe(OH)2 : rắn, màu trắng xanh Fe(OH)3 : rắn, nâu đỏ Al(OH)3 : màu trắng, dạng keo tan trong NaOH Zn(OH)2 : màu trắng, tan trong NaOH Mg(OH)2 : màu trắng. Cu: : rắn, đỏ Cu2O: : rắn, đỏ CuO : rắn, đen Cu(OH)2 :  xanh lam CuCl2, Cu(NO3) 2, CuSO4.5H2O : xanh CuSO4 : khan, màu trắng FeCl3 : vàng CrO : rắn, đen Cr2O3 : rắn, xanh thẫm BaSO4 : trắng, không tan trong axit. BaCO3, CaCO3: trắng
  8. B. NHẬN BIẾT CHẤT KHÍ Khí Thuốc thử Hiện tƣợng Phản ứng - Quì tím ẩm Hóa hồng - H S, CO, 2 Kết tủa vàng SO + H S 2S + 2H O Mg, 2 2 2 SO + Br + 2H O 2HBr + H SO SO2 - dd Br2, 2 2 2 2 4 ddI2, Mất màu SO2 + I2 + 2H2O 2HI + H2SO4 dd KMnO4 SO2 + 2KMnO4 + 2H2O 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 - nước vôi trong Làm đục SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O Lúc đầu làm mất màu, Cl2 + H2O HCl + HClO - Quì tím ẩm sau đó xuất hiện màu đỏ as HClO HCl + [O] ; [O]  O2 Cl2 - dd(KI + hồ tinh Cl2 + 2KI 2KCl + I2 Không màu xám bột) Hồ tinh bột + I2 dd màu xanh tím I2 - hồ tinh bột Màu xanh tím N2 - Que diêm đỏ Que diêm tắt - Quì tím ẩm Hóa xanh NH3 - khí HCl Tạo khói trắng NH3 + HCl NH4Cl - Oxi không khí Không màu nâu 2NH + O2 2NO2 NO - dd FeSO4 20% Màu đỏ thẫm NO + ddFeSO4 20% Fe(NO)(SO4) NO2 - Khí màu nâu, mùi hắc, làm quì tím hóa đỏ 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO - nước vôi trong Làm đục CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O CO2 - quì tím ẩm Hóa hồng - không duy trì sự cháy - dd PdCl2  đỏ, bọt khí CO2 CO + PdCl2 + H2O Pd + 2HCl + CO2 CO 0 t0 - CuO (t ) Màu đen đỏ CO + CuO (đen)  Cu (đỏ) + CO2 - Đốt có tiếng nổ. Cho sản phẩm vào CuSO4 khan không màu tạo thành màu CuSO4 + 5H2O CuSO4.5H2O H2 xanh 0 t0 - CuO (t ) CuO (đen) Cu (đỏ) H2 + CuO(đen)  Cu(đỏ) + H2O - Que diêm đỏ Bùng cháy O2 0 t0 - Cu (t ) Cu(đỏ) CuO (đen) Cu + O2  CuO - Quì tím ẩm Hóa đỏ HCl - AgCl Kết tủa trắng HCl + AgNO3 AgCl+ HNO3 - Quì tím ẩm Hóa hồng - O2 2H2S + O2 2S + 2H2O Cl2 H2S + Cl2 S + 2HCl SO 2H S + SO 3S + 2H O 2 Kết tủa vàng 2 2 2 H2S FeCl3 H2S + 2FeCl3 2FeCl2 + S + 2HCl 3H2S+2KMnO4 2MnO2+3S+2KOH+2H2O KMnO4 5H2S+2KMnO4+3H2SO4 2MnSO4+5S+K2SO4+8H2O - PbCl2 Kết tủa đen H2S + Pb(NO3)2 PbS+ 2HNO3
  9. H2O(Hơi) CuSO4 khan Trắng hóa xanh CuSO4 + 5H2O CuSO4.5H2O O3 dd KI Kết tủa tím KI + O3 + H2O I2 + 2KOH + O2
  10. C. NHẬN BIẾT ION DƢƠNG (CATION) Ion Thuốc thử Hiện tƣợng Phản ứng Li+ Ngọn lửa màu đỏ thẫm Na+ Ngọn lửa màu vàng tươi + Đốt K trên ngọn lửa Ngọn lửa màu tím hồng 2+ Ca vô sắc Ngọn lửa màu đỏ da cam 2+ Ngọn lửa màu lục (hơi Ba vàng) 2+ 2 2+ 2 2+ 2 2 Ca + SO4 CaSO4 ;Ca + CO3 Ca dd SO4 , dd CO3  trắng CaCO3 Ba2+ + SO2 BaSO ;Ba2+ + CO2 dd SO2 , dd CO2 4 4 3 2+ 4 3 Ba  trắng BaCO3 2+ 2 Na2CrO4 Ba + CrO4 BaCrO4  HCl, HBr, HI AgCl  trắng Ag+ + Cl AgCl  Ag+ NaCl, NaBr, AgBr  vàng nhạt Ag+ + Br AgBr  NaI AgI  vàng đậm Ag+ + I AgI  2+ 2+ Pb PbI2  vàng Pb + 2I PbI2  dd KI 2+ 2+ Hg HgI2  đỏ Hg + 2I HgI2  Pb2+ PbS  đen Pb2+ + S2 PbS  Hg2+ HgS  đỏ Hg2+ + S2 HgS  Fe2+ FeS  đen Fe2+ + S2 FeS  2+ 2+ 2 Cu Na2S, H2S CuS  đen Cu + S CuS  Cd2+ CdS  vàng Cd2+ + S2 CdS  Ni2+ NiS  đen Ni2+ + S2 NiS  Mn2+ MnS  hồng nhạt Mn2+ + S2 MnS   xanh, tan trong dd NH 2+ 3 Cu(OH) + 4NH [Cu(NH ) ](OH) Zn dư 2 3 3 4 2  trắng, tan trong dd NH 2+ dd NH 3 Zn(OH) + 4NH [Cu(NH ) ](OH) Cu 3 dư 2 3 3 4 2  trắng, tan trong dd NH + 3 AgOH + 2NH [Cu(NH ) ]OH Ag dư 3 3 2 2+ 2+ Mg  trắng Mg + 2OH Mn(OH)2   trắng, Fe2+ + 2OH Fe(OH)  Fe2+ 2 hóa nâu ngoài không khí 2Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 2Fe(OH)3  3+ 3+ Fe  nâu đỏ Fe + 3OH Fe(OH)3  3+ 3+  keo trắng Al + 3OH Al(OH)3  Al tan trong kiềm dư Al(OH)3 + OH AlO + 2H2O dd Kiềm 2 2+ 2+ Zn + 2OH Zn(OH)2  Zn 2 Zn(OH)2 + 2OH ZnO2 + 2H2O 2+ 2+  trắng Be + 2OH Be(OH)2  Be 2 tan trong kiềm dư Be(OH)2 + 2OH BeO2 + 2H2O 2+ 2+ Pb + 2OH Pb(OH)2  Pb 2 Pb(OH)2 + 2OH PbO2 + 2H2O
  11. 3+ 3+ Cr + 3OH Cr(OH)3  Cr  xám, tan trong kiềm dư 3 Cr(OH)3 + 3OH Cr(OH)6 2+ 2+ Cu  xanh Cu + 2OH Cu(OH)2  + NH  NH + OH NH3 + H2O NH 4 3 4
  12. D. NHẬN BIẾT ION ÂM (ANION) Ion Thuốc thử Hiện tƣợng Phản ứng OH Quì tím Hóa xanh Cl + Ag+ AgCl (hóa đen ngoài Cl  trắng ánh sáng) Br + Ag+ AgBr (hóa đen ngoài  vàng nhạt Br ánh sáng) I + Ag+ AgI (hóa đen ngoài ánh AgNO3  vàng đậm I sáng) 3 3 + PO4  vàng PO4 + 3Ag Ag3PO4  2 + S  đen S + 2Ag Ag2S CO2 + Ba2+ BaCO  (tan trong CO2  trắng 3 3 3 HCl) SO2 + Ba2+ BaSO  (tan trong SO2  trắng 3 3 3 HCl) BaCl2 2 2+ 2 SO + Ba BaSO  (không tan trong SO  trắng 4 4 4 HCl) 2 2 2+ CrO4  vàng CrO4 + Ba BaCrO4  2 2+ S Pb(NO3)2  đen S + Pb PbS CO2 + 2H+ CO  + H O (không CO2 Sủi bọt khí 3 2 2 3 mùi) 2 2 + SO3 Sủi bọt khí SO3 + 2H SO2 + H2O (mùi hắc) HCl  2 + S Sủi bọt khí S + 2H H2S (mùi trứng thối) 2 2 + SiO3  keo SiO3 + 2H H2SiO3 2 t0 2 HCO3 Sủi bọt khí 2 HCO3  CO2 + CO3 + H2O Đun nóng 2 t0 2 HSO3 Sủi bọt khí 2 HSO3  SO2 + SO3 + H2O + NO3 + H HNO3 Vụn Cu, 3Cu + 8HNO3 2Cu(NO3)2 + NO3 Khí màu nâu H2SO4 2NO+4H2O 2NO + O2 2NO2 
  13. + 2 NO + H HNO2 Khí màu nâu 2 3HNO2 2NO + HNO3 + NO2 H2SO4 đỏ do HNO2 phân tích H2O 2NO + O2 2NO2 