Một số phơng pháp giải toán hóa học
A. Phơng pháp bảo toàn
1. Bảo toàn điện tích
a) Cơ sở
Tổng điện tích dơng luôn luôn bằng tổng điện tích âm về giá trị tuyệt đối. Vì thế dung dịch luôn luôn
trung hoà về điện.
b) Ví dụ
Ví dụ 1: Kết quả xác định nồng độ mol của các ion trong một dung dịch ghi ở bảng dới đây:
Ion Na
+
Ca
2+
NO
3
-
Cl
-
HCO
3
-
Số mol 0,05 0,01 0,01 0,04 0,025
Hỏi kết quả đó đúng hay sai? Tại sao?
Giải: Do điện tích của một ion trong dd bằng tích của điện tích và số mol của nó, nên ta có:
Tổng điện tích dơng là: (+1).0,05 + (+2).0,01 = + 0,07
Tổng điện tích âm là: (-1).0,01 + (-1).0,04 + (-1).0,025 = - 0,075.
Giá trị tuyệt đối của điện tích dơng khác điện tích âm. Vậy kết quả trên là sai.
Ví dụ 2: Dung dịch A chứa các ion Na
+
: a mol; HCO
3
-


Ba
2+
+ SO
4
2-
BaSO
4

Dung dịch sau phản ứng chỉ có Na
+
: a mol. Vì bảo toàn điện tích nên cũng phải có: a mol OH
-
.
Để tác dụng với HCO
3
-
cần b mol OH
-
.
Vậy số mol OH
-
do Ba(OH)
2
cung cấp là (a + b) mol
Ta có:
( )
2
2
ba

O
3
đun nóng thu đợc 64g sắt, khí đi ra sau phản ứng cho đi qua dd Ca(OH)
2
d đợc 40g kết tủa.
Tính m.
Giải: Khí đi ra sau phản ứng gồm CO
2
và CO d
CO
2
+ Ca(OH)
2
CaCO
3
+ H
2
O
0,4
4,0
100
40
=
ta có:
4,0
2
==
COCO
nn
pu

=
+
ete.
Theo định luật bảo toàn khối lợng: m
rợu
= m
ete
=
OH
m
2
OH
m
2
= m
rợu
- m
ete
= 132,8 111,2 = 21,6 g.
Tổng số mol các ete = số mol H
2
O =
18
6,21
= 1,2
Số mol mỗi ete =
2,0
6
2,1
=

OHCO
mm
22
+
hay: 23,8 + 0,4.36,5 = m
muối
+ 0,2.44 + 0,2.18
m
muối
= 26g
c) Bảo toàn electron
- Nguyên tắc: Trong quá trình phản ứng thì:
Số e nhờng = số e thu
hoặc: số mol e nhờng = số mol e thu
Khi giải không cần viết phơng trình phản ứng mà chỉ cần tìm xem trong quá trình phản ứng có
bao nhiêu mol e do chất khử nhờng ra và bao nhiêu mol e do chất oxi hoá thu vào.
b) Ví dụ
Ví dụ 1: Trộn 60g bột Fe với 30g bột lu huỳnh rồi đun nóng (không có không khí) thu đợc chất
rắn A. Hoà tan A bằng dd axit HCl d đợc dd B và khí C. Đốt cháy C cần V lít O
2
(đktc). Tính V, biết
các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Giải:
32
30
=>
SFe
nn
nên Fe d và S hết.
Khí C là hỗn hợp H

20

mol
Thu e: Gọi số mol O
2
là x mol.
O
2
+ 4e 2O
-2

2 mol 4x
Ta có:
4.
32
30
2.
56
60
4
+=
x
giải ra x = 1,47 mol.
928,3247,1.4,22
2
==
O
V
lit
Ví dụ 2: Hỗn hợp A gồm 2 kim loại R

để thành
2
+
N
(NO). Số mol e do R
1
và R
2
nhờng ra là:
5
+
N
+ 3e
2
+
N
0,15
05,0
4,22
12,1
=
ở thí nghiệm 1: R
1
và R
2
trực tiếp nhờng e cho
5
+
N
để tạo ra N

Cu
x 2x x
Mg 2e =
+
2
Mg
y 2y y
Al 3e =
+
3
Al
z 3z z
Thu e:
5
+
N
+ 3e =
2
+
N
(NO)
0,03 0,01
5
+
N
+ 1e =
4
+
N
(NO

2FeO
4Fe + 3O
2
2Fe
3
O
4
3Fe + 2O
2
Fe
2
O
3

Hỗn hợp B tác dụng với dd HNO
3
:
Fe + 4HNO
3
Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
3FeO + 10HNO
3
3Fe(NO
3

O
Đặt số mol của Fe, FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
lần lợt là x, y, z, t ta có:
Theo khối lợng hỗn hợp B: 56x + 72y + 232z + 160t = 12 (1)
Theo số mol nguyên tử Fe: x + y + 3z + 2t =
56
m
(2)
Theo số mol nguyên tử O trong oxit: y + 4z + 3t =
16
12 m

(3)
Theo số mol NO: x +
1,0
4,22
24,2
33
==+
zy
(4)
Nhận xét trớc khi giải hệ phơng trình đại số trên:
- Có 5 ẩn số nhng chỉ có 4 phơng trình. Nh vậy không đủ số phơng trình để tìm ra các ẩn số, do

toàn electron.