Nội dung, ý nghĩa và cách tính định luật bảo toàn khối lượng

Hiểu được định luật bảo toàn khối lượng sẽ giúp học sinh dễ dàng giải các bài tập tính hóa học. Hãy cùng Labvietchem theo dõi bài viết dưới đây để tìm hiểu chi tiết về luật này nhằm áp dụng hiệu quả nhất.

1. Định luật bảo toàn khối lượng được hiểu là gì?

Định luật bảo toàn khối lượng còn được gọi là định luật Lomonosov – Lavoisier. Đây là một định luật hóa học cơ bản được hai nhà khoa học khám phá độc lập thông qua các thí nghiệm được đo lường chính xác. Trong đó:

• Năm 1978, Nhà khoa học Lomonosov (người Nga) đã đưa ra định đề.
• Năm 1989, nhà khoa học Lavoisier (người Pháp) đã nêu định luật này.

Định luật quy định rằng: tổng khối lượng ban đầu của các chất tham gia phản ứng sẽ bằng tổng khối lượng các sản phẩm tạo thành.

Tìm hiểu định luật bảo toàn khối lượng là gì?

2. Nội dung của định luật bảo toàn khối lượng là gì?

Trong bất kỳ phản ứng hóa học nào, tổng khối lượng các chất tạo ra sau phản ứng sẽ bằng khối lượng tất cả các chất tham gia phản ứng, chúng chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác. Hoặc cũng có thể hiểu là khối lượng trong một hệ cô lập không được tạo ra cũng như không bị phá hủy bởi các phản ứng hóa học hay những biến đổi vật lý.

Định luật bảo toàn khối lượng được phát biểu như thế nào?

3. Ý nghĩa của định luật bảo toàn khối lượng là gì?

3. 1. Ý nghĩa

Định luật bảo toàn khối lượng cho chúng ta biết rằng trong mỗi phản ứng hóa học chỉ có sự biến đổi liên quan đến electron, còn số hiệu nguyên tử cũng như khối lượng của nguyên tử sẽ không đổi. Do đó khối lượng của các chất sẽ được bảo toàn.

Định luật bảo toàn khối lượng có ý nghĩa quan trọng

3.2. Áp dụng

Trong các phản ứng với nhiều chất khác nhau, kể cả chất phản ứng và sản phẩm, khi biết khối lượng của (n-1) chất thì chắc chắn có thể tính được khối lượng của chất còn lại.

Với định luật bảo toàn khối lượng, ta sẽ tìm được khối lượng của chất còn lại khi biết khối lượng của (n-1) chất

4. Hướng dẫn cách tính định luật bảo toàn khối lượng

Công thức của định luật bảo toàn khối lượng có thể được viết như sau:

mA + mB = mC + mD

Trong đó:

• A và B là những chất tham gia phản ứng
• C và D là những chất tạo thành sau phản ứng
• mA, mB là khối lượng chất phản ứng
• mC, mD là khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng

Nếu trong phương trình phản ứng có 2 chất tham gia là A và B, các chất tạo thành là C và D và biết khối lượng của A, B, C thì dựa vào định luật ta tính được C:

A + B = C + D => C = A + B – D

5. Một số bài tập áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có nghiệm

Bài tập ứng dụng giúp dễ dàng ghi nhớ định luật bảo toàn khối lượng

Bài tập 1: Từ 10g canxi cacbonat (CaCO3) tạo ra 3,8g khí cacbonic (CO2) và x gam canxi oxit (CaO). Viết phương trình phản ứng đã xảy ra và tính khối lượng CaO tạo thành.

Giải pháp:

PTPPU: CaCO3 → CaO + CO2

Áp dụng định luật ta có:

mCaCO3 = mCaO + mCO2

<=> mCao = mCaCO3 – mCO2 = 10 – 3,8 = 6,2 g

Vậy khối lượng CaO tạo thành là 6,2g

Bài tập 2: Thực hiện thí nghiệm: Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NaCl với khối lượng natri sunfat (Na2SO4) là 14,2g và khối lượng hai chất tạo thành: BaSO4 là 23,3g, NaCl là 11,7g. Từ phương trình phản ứng và khối lượng của chất đã cho, tính khối lượng bari clorua tham gia phản ứng.

Giải pháp:

Theo định luật ta có:

• mNa2So4 + mBaCl2 = mBaSO4 + mNaCl
• mBaCl2 = mBaSo4 + mNaCL – mNa2SO4

=> 23,3 + 11,7 – 14,2 = 20,8 g

Bài tập 3: Sau khi hòa tan hoàn toàn 3,9g kali vào 36,2g nước thì nồng độ của dung dịch thu được là bao nhiêu?

Giải pháp:

PTPU: 2K + 2H2O → 2KOH + H2

Thể tích dung dịch (m dung dịch) = m kali + m nước – m khí hydro

=> 3,9 + 36,2 – 0,05 x 2 = 40g

Nồng độ của dung dịch là: C%KOH = (0,1 x 56 x 100%)/ 40 = 14%

Bài tập 4: Khi điện phân dung dịch chứa hỗn hợp KCl và CuSO4 bằng điện cực trơ cho đến khi khí xuất hiện thoát ra khỏi cả hai điện cực thì sử dụng lại thì có 448 ml khí (ở Đktc) thoát ra ở cực dương. Dung dịch sau khi điện phân có thể hòa tan tối đa 0,8g MgO. Vậy khối lượng dung dịch sau điện phân giảm đi bao nhiêu gam (biết rằng lượng H2O bay hơi là không đáng kể)

Giải pháp:

PTPU:

CuSO4 + 2KCl → Cu + Cl2 + K2SO4 (1)

0,01 ← 0,01

Dung dịch hòa tan sau điện phân là MgO – dung dịch axit, nghĩa là sau phản ứng (1) dư CuSO4

PTPU:

2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2 + H2SO4

nCl2 + nO2 = 0,02

H2SO4 + MgO → MgSO4 + H2O

Thể tích dung dịch giảm:

dung dịch khử = mcu + mCl2 + mO2

=> 0,03 x 64 + 0,01 x 71 + 0,01 x 32 = 2,95g

Bài tập 5: Dùng dung dịch HCl dư để hòa tan hoàn toàn 8,9g hỗn hợp hai kim loại (ở điều kiện tiêu chuẩn). Sau khi cô đặc dung dịch thu được sau phản ứng thì thu được bao nhiêu muối khan?

Giải pháp:

Gọi công thức tổng quát của hai kim loại trên M là hóa trị n, ta có:

2M + 2nHCl → 2MCln + nH2

Theo công thức định luật bảo toàn khối lượng:

mkim loại + mHCl = mmuối + mH2

muối = 8,9 + 0,4 x 36,5 – 0,2 x 2 = 23,1g

Trên đây là một số thông tin liên quan đến định luật bảo toàn khối lượng mà LabENGCHEM đã biên soạn. Hy vọng nội dung bài viết và bài tập ứng dụng trên đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về khái niệm và ứng dụng của bộ luật này. Vui lòng liên hệ với chúng tôi qua đường dây nóng 0826 020 020 hoặc nhắn tin cho chúng tôi trên website labvietchem.com.vn nếu bạn vẫn còn bất kỳ vấn đề nào liên quan.