Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510
GII TOÁN HÓA HC
VÀ NGH THUT M THC
I. t vn đ
Sau khi bài vit “Bài toán kinh đin ca Hóa hc: bài toán 9 cách gii” ca tôi ph bin
tr li trên các din đàn mng (trc đó đã tng đc post lên forum ca CLB Gia s Hà Ni
nm 2006), tôi đã nhn đc khá nhiu thông tin thú v, rt nhiu Topic, Entry và c Email
phn hi (đa s là ca các giáo viên) vi nhng tiêu đ rt hp dn nh: “Bài toán kinh đin đã
lùi vào lch s”, “Bài toán kinh đin đã không còn là 9 cách gii”, “Cách th 10 cho bài toán
ca Sao bng”, … Qu tht là rt vui khi thy bài vit ca mình đn đc vi s đông bn đc
và to ra mt s thách đ nho nh cho nhng ai mun phát trin bài toán này, nhng cng phi
bt ci cho cái s hiu thng ca tui tr. Cm hng đó làm tôi mun vit bài này, nh mt
câu chuyn vui v cho tt c mi ngi.
Gii mt bài toán Hóa hc bng nhiu phng pháp là mt trong nhng ni dung quan
trng trong ging dy Hóa hc trng ph thông nhm kích thích kh nng sáng to và t duy
ca hc sinh. Nh tôi đã tng đ cp trên mt din đàn:
“Phng pháp Giáo dc ta hin nay còn rt gò bó và hn ch tm suy ngh, sáng to ca
hc sinh. Bn thân các em hc sinh, khi đi mt vi mt bài toán cng thng có tâm lý t hài
lòng sau khi đã gii quyt đc nó bng mt cách nào đó, mà cha ngh đn chuyn ti u hóa
bài toán, gii quyt nó bng cách nhanh nht. Gii quyt mt bài toán Hóa hc bng nhiu cách
khác nhau là mt cách rt hay đ phát trin t duy và rèn luyn k nng hc Hóa ca mi ngi,
giúp ta có kh nng nhìn nhn vn đ theo nhiu hng khác nhau, phát trin t duy logic, s
dng thành tho và vn dng ti đa các kin thc đã hc. i vi giáo viên, suy ngh v bài toán
và gii quyt nó bng nhiu cách còn là mt hng đi có hiu qu đ tng quát hóa hoc đc
bit hóa, liên h vi nhng bài toán cùng dng, điu này góp phn h tr, phát trin các bài tp
hay và mi cho hc sinh.”
Tuy nhiên, vic rèn luyn vic gii toán Hóa hc bng nhiu phng pháp nhm hng
T các d kin ca đ bài, ta có th d dàng nhn ra các “du hiu nhn bit” ca các
phng pháp gii toán quen thuc (^^ cái này thì tôi ch dám trình bày bng ngôn ng nói, trc
tip ti lp hc thôi). ó là:
- Phng pháp đi s thông thng
- Phng pháp đa thêm s liu
- Phng pháp trung bình và k thut đng chéo
- Phng pháp đng chéo
- Phng pháp phân tích h s và ng dng
- Phng pháp bo toàn nguyên t và khi lng
- bt bão hòa k
Tt nhiên là đây các phng pháp này đan xen ln nhau và khó có th phân bit rch ròi
vi nhau, đng thi, cng có khó có th ch dùng mt phng pháp mà có th gii quyt trn
vn đc bài toán.
2. Xào nu
Các phng trình phn ng xy ra trong bài nh sau:
- Khi đt cháy:
Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510
22 2 2 2
26 2 2 2
36 2 2 2
5
2
2
7
2 3
2
9
3 3
Gi s mol các khí trong 24,8 gam hn hp X ln lt là x, y, z mol
và s mol các khí trong 0,5 mol hn hp X ln lt là kx, ky, kz mol
T gi thit, ta có h phng trình:
22
26 26
CH
CH CH
26 30 42 24,8
0, 4
%V 50%
331,6
0,2
%V %V 25%
0,5
1, 6
2 0,625
xyz g
xmol
xyz mol
yz mol
kx ky kz mol
k
kx kz mol
++=
⎧
=
⎧
⎪
=
⎧
0,5
0,625
2 1,25
%V %V 25%0, 25
0,5
24,8( 3 3 )
26 30 42
1, 6
xyz mol
xmol
xz
yz mol
xyz
Mxyz
⎧
⎪
++=
⎪
=
⎧
=
⎧
⎪
⎪
+= = → →
⎨⎨⎨
====
⎩
⎪
⎪
=−= −×= → = → = =
Do đó, CTPT trung bình trên có th vit thành
16
9
x
x
CH
Do phn ng cng Brom bin Hydrocacbon đã cho thành hp cht no, nên CTPT ca sn
phm là:
16 2
2
9
9
x
x
x
CH Br
+
vi
2 0,625 2 9
2 2,5
90,5
xx
4
×
+= = → =
Vy CTPT trung bình ca hn hp X là
94
==
⎩
⎪
⎪
⎩
++=
⎩
Cách 4:
Phng pháp trung bình +Phng pháp bo toàn nguyên t và khi lng +
Phng pháp đng chéo.
Gi CTPT trung bình ca c hn hp X là
x
y
CH
Áp dng đnh lut bo toàn nguyên t và khi lng, ta có:
1, 6 2 16
24,8 1,6 2 21,6 1,8
1, 8 9
CXH C
y
mmm g n mol
x
×
=−= −×= → = → = =
Do đó, CTPT trung bình trên có th vit thành
16
9
Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510
(C
2
H
2
, C
2
H
6
) (C = 2)
C
3
H
6
(C = 3)
C =
9
4
4
1
4
3
75%
25%
- Theo s H trung bình:
trong đó
k
là s liên kt trung
bình ca hn hp X và a là s mol ca 24,8 gam hn hp X.
T phn ng ca X vi Br
2
, ta có:
2
0,625
1, 25
0,5
Br
X
n
k
n
== =
Do đó, CTPT trung bình ca X là
20,5xx
CH
−
Ta vit li phn ng cháy:
22
20,5
( 0,25)
xx
CH xCO x HO
−
⎪
−=
⎩
⎪⎪
=
⎩
⎩
⎪
⎨
Vy CTPT trung bình ca hn hp X là
94
4
CH
T đây, ta d dàng có s mol ca 24,8g X là 0,8 mol. Và h phng trình:
22
26 26
CH
CH CH
0,8
%V 50%
0, 4
3 3 1,6
%V %V 25%
0, 2
2331,8
xyz mol
xmol
xyz mol
−
trong đó
k
là s liên kt trung
bình ca hn hp X và a là s mol ca 24,8 gam hn hp X.
Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510
T phn ng ca X vi Br
2
, ta có:
2
0,625
1, 25
0,5
Br
X
n
k
n
== =
Do đó, CTPT trung bình ca X là
20,5xx
CH
−
Ta vit li phn ng cháy:
=
=
⎪⎪
→→
⎨⎨
=
⎪
−=
⎩
⎪⎪
=
⎩
⎩
⎪
⎨
Vy CTPT trung bình ca hn hp X là
94
4
CH
Áp dng phng pháp đng chéo cho hn hp X ta có:
- Theo s C trung bình:
(C
2
H
2
, C
2
H
2
(H = 2)
50%
50%
2
2
H = 4
T đó, ta cng thu đc kt qu nh các cách làm trên.
Cách 7:
Phng pháp trung bình + bt bão hòa k +Phng pháp bo toàn nguyên
t và khi lng + Phng pháp phân tích h s và ng dng + Phng pháp đi s
Gi CTPT trung bình ca c hn hp X là
222
x
x
CH
k
+
−
trong đó
k
là s liên kt trung
bình ca hn hp X.
T phn ng ca X vi Br
2
, ta có:
2
0,625
k
−
=
−
Áp dng kt qu này vào bài toán đã cho, ta d dàng có
0,8
X
nmol
=
T đây, ta d dàng có h phng trình:
22
26 26
CH
CH CH
0,8
%V 50%
0, 4
3 3 1,6
%V %V 25%
0, 2
2331,8
xyz mol
xmol
xyz mol
yz mol
xyz mol
++=
⎧
T phn ng ca X vi Br
2
, ta có:
2
0,625
1, 25
0,5
Br
X
n
k
n
== =
2
24,8 1,6 2 21,6 1,8
CXH C C
mmm
O
g
nmoln=−= −×= → = =
Trong bài ging “Phng pháp phân tích h s và ng dng trong vic gii nhanh bài
toán Hóa hc” tôi có nêu mt kt qu rt quan trng là:
22
1
HO CO
X
nn
n
H
2
, C
2
H
6
) (C = 2)
C
3
H
6
(C = 3)
C =
9
4
4
1
4
3
75%
25%
- Theo s H trung bình:
(C
2
H
6
, C
3
H
k
là s liên kt trung
bình ca hn hp X và a là s mol ca 24,8 gam hn hp X.
T phn ng ca X vi Br
2
, ta có:
2
0,625
1, 25
0,5
Br
X
n
k
n
== =
Do đó, CTPT trung bình ca X là
20,5xx
CH
−
(1)
Gi CTPT trung bình ca c hn hp X là
x
y
CH
Áp dng đnh lut bo toàn nguyên t và khi lng, ta có:
1, 6 2 16
24,8 1,6 2 21,6 1,8
26 26
CH
CH CH
0,8
%V 50%
0, 4
3 3 1,6
%V %V 25%
0, 2
2331,8
xyz mol
xmol
xyz mol
yz mol
xyz mol
++=
⎧
=
⎧
=
⎧
⎪⎪
++= → →
⎨⎨⎨
==
==
⎩
⎪
⎪
⎩
Do đó, CTPT trung bình ca X là
20,5xx
CH
−
(1)
Gi CTPT trung bình ca c hn hp X là
x
y
CH
Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510
Áp dng đnh lut bo toàn nguyên t và khi lng, ta có:
1, 6 2 16
24,8 1,6 2 21,6 1,8
1, 8 9
CXH C
y
mmm g n mol
x
×
=−= −×= → = → = =
Do đó, CTPT trung bình trên có th vit thành
16
9
H
6
(C = 3)
C =
9
4
4
1
4
3
75%
25%
- Theo s H trung bình:
(C
2
H
6
, C
3
H
6
) (H = 6)
C
2
H
2
(H = 2)
50%
50%
k
n
== =
2
24,8 1,6 2 21,6 1,8
CXH C C
mmm
O
g
nmoln=−= −×= → = =
Trong bài ging “Phng pháp phân tích h s và ng dng trong vic gii nhanh bài
toán Hóa hc” tôi có nêu mt kt qu rt quan trng là:
22
1
HO CO
X
nn
n
k
−
=
−
Áp dng kt qu này vào bài toán đã cho, ta d dàng có
0,8
X
nmol
=
3
0, 4
2
XHO
CH
nn
nm
ol
−
→= =
T đó ta cng d dàng tìm đc đáp s nh các cách làm trên.
Cách 12: Phng pháp trung bình + bt bão hòa k + Phng pháp đi s +
Phng pháp phân tích h s và ng dng
Gi CTPT trung bình ca c hn hp X là
222
x
x
CH
k
+
−
trong đó
k
là s liên kt trung
bình ca hn hp X và a là s mol ca 24,8 gam hn hp X.
T phn ng ca X vi Br
2
, ta có:
14 0,5 24,8
1, 8
4
0,8
0, 25 1, 6
0,8
ax
x
ax
a
ax
a mol
⎧
⎧
−=
⎧
=
=
⎪⎪
→→
⎨⎨
=
⎪
−=
⎩
⎪⎪
=
⎩
⎩
CH
nn
nm
ol
−
→= =
T đó ta cng d dàng tìm đc đáp s nh các cách làm trên.
III. Mt bài tp tng t
t cháy hoàn toàn 11g hn hp A cha axetilen, propilen và metan thu đc 12,6 gam
nc. Mt khác, 5,6 lít hn hp trên phn ng va đ vi dung dch cha 50 gam Brom. Xác
đnh thành phn phn trm v th tích ca hn hp ban đu. Bit các th tích khí đc đo điu
kin tiêu chun.
( Bài tp 16, trang 211, sách Gii toán Hóa hc 11, Lê Trng Th (ch biên))
Sao bng lnh giá – V Khc Ngc 0985052510
IV. Tng kt
1,
Nh đã nói trên, bài toán này cùng vi “Bài toán kinh đin 15 cách gii” hn s là mt
b đôi siêu kinh đin trong dy và hc v phng pháp gii toán Hóa hc (^^ và nu có th, xin
hãy ghi tên ca Sao bng lnh giá kèm theo bài toán đó).
Thc s bn thân tôi cng khá bt ng, vì bài toán này đã hi t khá đy đ nhng phng
pháp gii toán riêng nht ca Sao bng lnh giá nh: đng chéo, phân tích h s và ng dng,
gii toán vi đ bt bão hòa, ….
2, 12 cách làm trên, nu xét riêng tng cách mt thì đu là cách làm hay và nhiu ý
ngha v lý lun và t duy. Nhng đt trong tng th mt bài vit chc s gây ra s “nhàm”, s
“ngán” cho ngi đc (^^ cng ging nh khi đc n quá nhiu món ngon cùng lúc vy).
Hình không gian - chuyên đ: Khong cáchPhng pháp đng chéo: sau 2 nm, có gì mi
Phng pháp vect trong gii toán hình hc không gian
Khái nim đ bt bão hòa và ng dng trong gii toán
Phng pháp ghép n s - nhng bin đi đi s
Bài toán kinh đin ca Hóa hc: bài toán 9 cách gii
Quy tc vit công thc Cu to theo Lewis, CTCT + Dng lai hóa + Hình hc phân t
Mt bài Hóa thi H nm 2006Chin thut chn ngu nhiên trong bài thi trc nghim Hóa hc
Chuyn đi các công thc biu din phân t đng
Phân tích h s cân bng ca phn ng và ng dng trong gii nhanh bài toán hóa hc
Các bài ging ca Sao bng lnh giá – V Khc Ngc có th đc s dng, sao chép,
in n, phc v cho mc đích hc tp và ging dy, nhng cn phi đc chú thích rõ ràng v
tác gi.
Tôn trng s sáng to ca ngi khác cng là mt cách đ phát trin, nâng cao kh