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

Hiểu rõ định luật bảo toàn khối lượng sẽ giúp các bạn học sinh dễ dàng giải quyết các bài tập tính toán hóa học. Hãy cùng LabVIETCHEM theo dõi bài viết dưới đây để tìm hiểu chi tiết định luật này để áp dụng một cách hiệu quả nhất nhé.

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

Định luật bảo toàn khối lượng hay còn được biết đến là định luật Lomonosov – Lavoisier. Đây là một định luật hóa học cơ bản được phát hiện độc lập bởi 2 nhà khoa học thông qua các thí nghiệm được cân đo chính xác. Trong đó:

• Vào năm 1978, Nhà khoa học Lomonosov (người Nga) đã đặt ra định đề.
• Đến năm 1989, nhà khoa học Lavoisier (người Pháp) phát biểu định luật này.

Định luật đã đưa ra rằng: tổng khối lượng ban đầu của các chất tham gia phản ứng sẽ bằng với tổng khối lượng sản phẩm được tạo thành.

Tìm hiểu định luật bảo toàn khối lượng là gì?

2. Nội dung định luật bảo toàn khối lượng như thế nào?

Trong một phản ứng hóa học bất kỳ thì tổng khối lượng các chất tạo nên từ phản ứng sẽ bằng khối lượng của tất cả các chất đã tham gia phản ứng, chúng chỉ được chuyển đổi từ dạng này sang một dạng khác. Hay cũng có thể hiểu là khối lượng trong một hệ cô lập không được tạo nên cũng như sẽ không bị phá hủy vì những phản ứng hóa học hay thay đổi vật lý.

Định luật bảo toàn khối lượng được phát biểu ra sao?

3. Ý nghĩa của định luật bảo toàn khối lượng ra sao?

3. 1. Ý nghĩa

Định luật bảo toàn khối lượng cho ta biết rằng trong mỗi phản ứng hóa học chỉ có sự thay đổi liên quan tới electron, còn số nguyên tử của nguyên tố sẽ vẫn được giữ nguyên cũng như khối lượng các nguyên tử là không đổi. Do đó, khối lượng của các chất sẽ được bảo toàn.

Định luật bảo toàn khối lượng mang đến những ý nghĩa quan trọng

3.2. Áp dụng

Trong phản ứng với nhiều chất khác nhau, gồm cả chất tham gia và sản phẩm, khi biết được khối lượng của (n-1) chất thì chắc chắn sẽ tính ra được khối lượng chất còn lại.

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

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

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

mA + mB = mC + mD

Trong đó:

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

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

A + B = C + D => C = A + B – D

5. Một số bài tập vận dụng định luật bảo toàn khối lượng có lời giải

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

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

Lời giải:

PTPƯ: CaCO3 → CaO + CO2

Áp dụng định luật ta có:

mCaCO3 = mCaO + mCO2

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

Vậy khối lượng của CaO tạo thành là 6,2g

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

Lời giải:

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 hóa tan hoàn toàn 3,9g kali vào trong 36,2g nước thu được dung dịch có nồng độ bao nhiêu?

Lời giải:

PTPƯ: 2K + 2H2O → 2KOH + H2

Khối lượng dung dịch (mdung dịch) = mkali + mnước – mkhí hidro

=> 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 với điện cực trơ đến khi xuất hiện khí thoát ra ở cả hai điện cực thì dùng lại, có 448 ml khí (ở đktc) thoát ra ở anot.  Dung dịch sau quá trình điện phân có thể hòa tan tối đa 0,8g MgO. Vậy khối lượng của dung dịch sau khi điện phân đã giảm bao nhiêu gam (biết lượng H2O bay hơi là không đáng kể)

Lời giải:

PTPƯ:

CuSO4 + 2KCl → Cu + Cl2 + K2SO4 (1)

0,01 ← 0,01

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

PTPƯ:

2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2 + H2SO4

nCl2 + nO2 = 0,02

H2SO4 + MgO → MgSO4 + H2O

Khối lượng dung dịch sẽ giảm:

mdung dịch giảm = 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 hòa tan hoàn toàn 8,9g hỗn hợp 2 kim loại (ở đktc). Sau khi cô cạn dung dịch vừa thu được sau phản ứng thì lượng muối khan thu được là bao nhiêu?

Lời giải:

Gọi công thức chung của 2 kim loại trên là M, hóa trị n, ta có:

2M + 2nHCl → 2MCln + nH2

Theo công thức định luật bảo toàn khối lượng:

mkim loại + mHCl = mmuối + mH2

mmuối = 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 LabVIETCHEM đã tổng hợp lại. Hy vọng với nội dung bài viết trên cùng những bài tập ứng dụng đã giúp bạn đọc hiểu rõ khái niệm, ứng dụng của định luật này. Hãy liên hệ với chúng tôi qua hotline 0826 020 020 hoặc nhắn tin trên website labvietchem.com.vn nếu bạn còn vướng mắc bất cứ vấn đề nào liên quan nhé.