Số mol là bước nối giữa hai chất
Phương trình cân bằng cho tỉ lệ **số mol**. Vì vậy, khi đề cho số gam, cần đổi sang mol trước khi dùng tỉ lệ hệ số.
Cách làm: viết phương trình cân bằng → tính số mol chất đã biết bằng $n=m/M$ → suy ra số mol chất cần tìm theo hệ số → tính khối lượng bằng $m=nM$.
$m$ là khối lượng bằng g, $M$ là khối lượng mol bằng g/mol, $n$ là số mol. Mỗi chất có M riêng; không dùng M của chất đầu để tính khối lượng sản phẩm.
“Hòa tan hết kim loại trong acid dư” cho biết toàn bộ lượng kim loại đã phản ứng. “Acid dư” là đủ để phản ứng hết kim loại, không phải toàn bộ acid đều bị tiêu thụ.
Từ kẽm đến khối lượng muối
Hòa tan hết 1,3 g Zn trong dung dịch HCl dư. Cho $M_{\mathrm{Zn}}=65$, $M_{\mathrm{ZnCl_2}}=136$ g/mol; phản ứng tạo muối theo phương trình:
$$\mathrm{Zn+2HCl\longrightarrow ZnCl_2+H_2}.$$
Số mol Zn đã phản ứng:
$$n_{\mathrm{Zn}}=\frac{1{,}3}{65}=0{,}02\ \mathrm{mol}.$$
Tỉ lệ Zn và $\mathrm{ZnCl_2}$ là 1 : 1, nên $n_{\mathrm{ZnCl_2}}=0{,}02$ mol. Khối lượng muối:
$$m_{\mathrm{ZnCl_2}}=0{,}02\times136=2{,}72\ \mathrm{g}.$$
Cũng theo hệ số, lượng HCl đã phản ứng là $2\times0{,}02=0{,}04$ mol. Phép tính không cho biết tổng khối lượng dung dịch acid ban đầu nếu chưa có dữ kiện nồng độ.
Bài luyện
Hòa tan hết 2,6 g Zn trong HCl dư theo $\mathrm{Zn+2HCl\longrightarrow ZnCl_2+H_2}$. Cho $M_{\mathrm{Zn}}=65$, $M_{\mathrm{ZnCl_2}}=136$ g/mol. Khối lượng muối tạo thành là bao nhiêu?
Tỉ lệ mol 1 : 1 không có nghĩa khối lượng bằng nhau.
Đúng: 0,04 mol muối nhân 136 g/mol.
Hệ số 2 thuộc HCl, không thuộc muối.
0,04 là số mol, chưa phải số gam.
Lời giải
$n_{\mathrm{Zn}}=2{,}6/65=0{,}04$ mol. Tỉ lệ Zn và $\mathrm{ZnCl_2}$ là 1 : 1, nên số mol muối là 0,04 mol. $m=0{,}04\times136=5{,}44$ g. Đáp án B.
Bài luyện
Theo $\mathrm{Zn+2HCl\longrightarrow ZnCl_2+H_2}$, cần bao nhiêu mol HCl để phản ứng vừa đủ với 0,03 mol Zn?
Đã chia 2 thay vì nhân 2.
HCl có hệ số gấp đôi Zn.
Đúng: tỉ lệ HCl : Zn là 2 : 1.
2 là hệ số, phải nhân với lượng Zn thực tế.
Lời giải
1 mol Zn cần 2 mol HCl. Với 0,03 mol Zn, lượng HCl vừa đủ là $2\times0{,}03=0{,}06$ mol. Đáp án C.
Bài luyện
Theo $\mathrm{Fe+2HCl\longrightarrow FeCl_2+H_2}$, cần bao nhiêu gam Fe phản ứng hoàn toàn để tạo 0,05 mol $\mathrm{H_2}$? Cho $M_{\mathrm{Fe}}=56$ g/mol, HCl dư.
Đúng: 0,05 mol Fe nhân 56 g/mol.
Không nhân đôi lượng Fe theo hệ số của HCl.
0,05 là số mol, chưa đổi sang gam.
Tỉ lệ Fe : hydrogen là 1 : 1, không chia đôi.
Lời giải
Tỉ lệ Fe : $\mathrm{H_2}$ là 1 : 1, nên cần 0,05 mol Fe. $m_{\mathrm{Fe}}=0{,}05\times56=2{,}8$ g. HCl dư đảm bảo đủ acid để Fe phản ứng hết. Đáp án A.
Bài luyện
Khi đề cho khối lượng chất đầu và hỏi khối lượng sản phẩm, thao tác nào phù hợp?
Hệ số biểu diễn tỉ lệ mol, không trực tiếp là tỉ lệ gam.
M của các chất có thể khác nhau.
Phải dùng M của sản phẩm khi đổi mol sản phẩm ra gam.
Đúng: các phép đổi dùng M của từng chất.
Lời giải
Vì hệ số cho tỉ lệ mol, cần tính $n=m/M$ của chất đầu, suy ra số mol sản phẩm rồi dùng $m=nM$ với M của sản phẩm. Nhân trực tiếp số gam với tỉ lệ hệ số có thể sai vì các chất có M khác nhau. Đáp án D.