Định luật bảo toàn điện tích

Sử dụng định luật bảo toàn điện tích là một phương pháp giải bài tập Hóa học hiệu quả, đặc biệt trong các dạng toán về dung dịch điện li, phản ứng acid – base và tính pH. Việc nắm vững nguyên tắc này giúp học sinh rút gọn bước tính toán, xử lý nhanh các bài tập phức tạp, đồng thời tăng độ chính xác khi làm bài thi.

Định luật bảo toàn điện tích

I. Phương pháp giải

Nguyên tắc: Trong dung dịch tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm. Từ đó suy ra tổng mol điện tích dương bằng tổng mol điện tích âm.

II. Ví dụ

Bài 1: Cho 500 ml dung dịch X có các ion và nồng độ tương ứng như sau: Na⁺ 0,6M ; SO₄^2-0,3M ; NO₃^- 0,1M ; K⁺ aM.

a) Tính a?

b) Tính khối lượng chất rắn khan thu được khi cô cạn dung dịch X.

c) Nếu dung dịch X được tạo nên từ 2 muối thì 2 muối đó là muối nào? Tính khối lượng mỗi muối cần hòa tan vào nước để thu được 1 lít dung dịch có nồng độ mol của các ion như trong dung dịch X.

Trả lời

a. Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 0,6.1 + a = 0,3.2 + 0,1.1 => a = 0,1

b. m = m_Na⁺ + m_K⁺ + m_NO3^- + m_SO4^2- = 0,3.23 + 0,05.39 + 0,05.62 + 0,15.96 = 26,35 g.

c. Dung dịch được tạo từ 2 muối là Na2SO₄ và KNO₃

m_Na2SO4 = 142.0,3 = 42,6 gam; m_KNO3 = 0,1.101 = 10,1 gam.

Bài 2: Trong 2 lít dung dịch A chứa 0,2 mol Mg²⁺; x mol Fe³⁺; y mol Cl^- và 0,45 mol SO₄^2-. Cô cạn dung dịch X thu được 79 gam muối khan.

a) Tính giá trị của x và y?

b) Biết rằng để thu được A người ta đã hòa tan 2 muối vào nước. Tính nồng độ mol/lít của mỗi muối trong A.

Trả lời

a. Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 2.0,2 + 3.x = 2.0,45 + y hArr; 3x – y = 0,5 (1)

Cô cạn dung dịch được 79 gam muối khan: 0,2.24 + 56.x + 35,5.y + 0,45.96 = 79

⇔ 56x + 35,5y = 31 (2)

Từ (1),(2) ta có: x = 0,3 và y = 0,4.

b. Dung dịch A có 2 muối là: Fe₂(SO₄)₃ và MgCl₂

C_M(Fe₂(SO₄)₃) = 0,15 M; C_M(MgCl₂) = 0,2 M