Định luật bảo toàn khối lượng là gì? Lý thuyết và Bài tập

Khi mới bắt đầu làm quen với môn hoá học thì định luật bảo toàn khối lượng là một kiến thức vô cùng quan trọng. Đây là kiến thức cơ bản để các bạn học sinh có thể học nó một cách dễ dàng. Vậy định luật bảo toàn khối lượng là gì? Cần chú ý những dạng bài tập nào liên quan đến chương chình Hoá 8?

Hãy cùng Vật Tư AZ tìm hiểu kĩ hơn về nội dung định luật bảo toàn khối lượng thông qua bài viết dưới đây!

1. Định luật bảo toàn khối lượng là gì?

Định luật bảo toàn khối lượng do 2 nhà khoa học Mikhail Vasilyevich Lômnosov (1711-1765) và Antonine Lavoisier (1743- 1794) tiến hành độc lập phát hiện ra. Cụ thể:

• Năm 1748, nhà hoá học người Nga Mikhail Vasilyevich Lômnosov đã đặt ra tiền đề cho định luật này.
• Năm 1789, nhà hoá học người Pháp Antonine Lavoisier phát biểu định luật này.

Vậy nên định luật bảo toàn khối lượng còn có thể gọi là định luật Lomonosov – Lavoisier. Định luật này được định nghĩa như sau:

“Trong phản ứng hoá học, tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các sản phẩm tạo thành.”

2. Nội dung của định luật 

Trước khi đi tìm hiểu cụ thể nội dung định luật bảo toàn khối lượng là gì, chúng ta hãy cùng xem lại thí nghiệm về định luật này.

Nội dung thí nghiệm định luật bảo toàn khối lượng:

• Bước 1: Tại đĩa cân số I, đặt 2 cốc thí nghiệm. Cốc (1) chứa bari clorua (BaCl₂) và cốc (2) chứa dung dịch natri sunfat (Na₂SO₄).
• Bước 2: Đựt quả cân lên đĩa II cho đến khi cân bằng
• Bước 3: Đổ cốc (1) vào cốc số (2). Sau đó lắc cho đến khi 2 dung dịch hoà lẫn vào nhau. Quan sát cốc đó ta thấy có chất rắn màu trắng, không tan được gọi là BaSO_4.
• Bước 4: Cuối cùng, quan sát thí nghiệm ta thấy kim của chiếc cân là không thay đổi và giữ nguyên như ban đầu.

Từ đó chứng tỏ, khi có phản ứng hoá học xảy ra thì tổng khối lượng các chất sẽ không có sự thay đổi.

Nội dung của định luật được phát biểu như sau:

“Trong một phản ứng hoá học, tổng khối lượng của các chất  sản phẩm bằng tổng khối lượng của chất tham gia phản ứng” (Theo SGK Hoá học 8, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam).

Thực tế, trong phản ứng hoá học chỉ có sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tử. Cụ thể là sự thay đổi chỉ liên quan đến các electron. Bởi vậy mà số nguyên tử của mỗi nguyên tố là không thay đổi, cũng như khối lượng của các nguyên tử không bị đổi. Vì thế mà khối lượng của các chất luôn được bảo toàn.

3. Ý nghĩa của định luật bảo toàn khối lượng

Với mỗi phản ứng hóa học thì chỉ có sự thay đổi điện tử, còn số nguyên tử trong nguyên tố đó vẫn được giữ nguyên và không thay đổi khối lượng các nguyên tử. Bởi vậy sẽ bảo toàn được khối lượng các chất. 

4. Công thức tính 

Giả sử rằng có phản ứng hoá học giữa chất A và chất B sẽ tạo ra chất C và D. Lúc này công thức định luật bảo toàn khối lượng lớp 8 là:

                                                                                           mA + mB = mC + mD

Trong đó: 

• mA là khối lượng của chất A;
• mB là khối lượng của chất B;
• mC là khối lượng của chất C;
• mD là khối lượng của chất D.

=> Khi biết được khối lượng của chất A, B, C thì khối lượng của chất D là: mD = mA + mB – mC

Ví dụ: Bari clorua phản ứng với Natri sunphat sẽ tạo ra Bari sunphat và Natri clorua. Vật khi áp dụng công thức trên ta có:

m_{Bari clorua} + m_{Natri sunphat} = m_{Bari sunphat} + m_{Natri clorua}

Lưu ý: Trong một phản ứng có n chất tham gia thì nếu biết được khối lượng của n-1 chất thì sẽ tính được khối lượng của chất còn lại.

5. Các dạng bài tập áp dụng định luật- Hoá 8

Dạng bài 1: Bài tập về lý thuyết định luật bảo toàn khối lượng 

Ví dụ:

• Phát biểu nội dung của định luật này;
• Giải thích lý do vì sao trong một phản ứng hóa học bất kỳ, khối lượng các chất vẫn được bảo toàn? 

Giải:

Ta có nội dung định luật bảo toàn khối lượng được định nghĩa như sau: “Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng”.

Giải thích hiện tượng: Một phản ứng hóa học xảy ra khối lượng được bảo toàn vì trong phản ứng hóa học, sự thay đổi chỉ liên quan đến electron, nguyên tử được bảo toàn, không bị mất đi.

Dạng bài 2: Tính bảo toàn về khối lượng 

Ví dụ: Cho phản ứng hóa học sau:

Bari clorua + Natri sunphat —-> bari sunphat + natri clorua 

Biết rằng: Khối lượng của Natri sunphat (Na₂SO₄), Bari sunphat (BaSO₄),  Natri clorua (NaCl) lần lượt là 14,2 gam; 23,3 gam; 11.7gam. 

Tính khối lượng của chất Bari Clorua (BaCl₂) đã tham gia phản ứng hóa học là bao nhiêu?

Dạng bài 3: Vận dụng kết hợp với viết phương trình hóa học

Ví dụ: Đốt cháy 9g Magie (Mg) trong không khí, thu được 15gam hỗn hợp Magie Oxit (MgO). Lưu ý khi Magie cháy sẽ xảy ra phản ứng với Oxi trong không khí. 

Yêu cầu:

• a/ Viết phương trình phản ứng hóa học ;
• b/ Viết công thức khối lượng của phản ứng trên;
• c/ Tìm khối lượng của Oxi đã tham gia phản ứng.

Giải:

a. Phản ứng hóa học của magio + oxi => Magie oxit.

b. mMG + mO2 = mMGO

c. Khối lượng oxi tham gia vào quá trình phản ứng là:

     mO2 = mMgO – mMg = 15 – 9 = 6 (g).

Dạng bài 4: Bài tập tính khối lượng chất tham gia

Ví dụ: Đốt cháy m(g) cacbon thì cần 16g oxi, kết quả thu được 22g cacbonic. Tìm m. 

Giải: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

mC + mO2 = mCO2

Suy ra: mC = mCO2 – mO2 = 22 (gam)– 16 (gam) = 6 (gam).

Dạng bài 5: Xác định khối lượng các chất thành phần khi có yêu cầu đính kèm 

Ví dụ: Đem đốt m(g) chất Magie trong không khí thu được 8g hợp chất Magie Oxit (MgO). Biết khối lượng của Magie gấp 1.5 khối lượng của Oxi khi tham gia phản ứng. 

Yêu cầu:

• a/ Viết phương trình hóa học phản ứng;
• b/ Tính khối lượng của Mg và Oxi

Dạng bài 6: Bài tập trắc nghiệm 

Ví dụ: Đá đôlômit là hỗn hợp của 2 chất CaCO₃ và MgCO₃. Khi nung nóng đá đôlômit sẽ tạo ra 2 chất oxit là Canxi Oxit (CaO), Magie Oxit (MgO) và thu được khí Cacbon Đioxit. 

Yêu cầu:

• a/ Viết phương trình hóa học phản ứng;
• b/ Nếu nung đá đôlômit, khối lượng của khí cacbon đioxit và hợp chất 2 oxit trên khi thu được lần lượt là 88g và 104kg thì cần phải đốt bao nhiêu kilogam đá?

1. 150kg;
2. 16kg;
3. 192kg;
4. Đáp án khác. 

Dạng bài 7: Hãy giải thích hiện tượng sau

Ví dụ: Tại sao khi nung nóng thanh sắt thì khối lượng thanh sắt tăng lên trong khi nung nóng đá vôi thì khối lượng đá vôi lại bị giảm đi? 

Dạng bài 8: Bài tập nâng cao 

Ví dụ: Hòa tan Cacbua Canxi (CaC₂) vào nước thu được khí Axetilen C₂H₂ và Canxi Hidroxit (Ca(OH)₂).

Yêu cầu: 

• a/ Viết phương trình hóa học phản ứng;
• b/ Nếu khối lượng của CaCl₂ là 41gam thì thu được 13g C₂H₂ và 37 g Ca(OH)₂C₂H₂ và 37 g Ca(OH)₂. Vậy lượng ml nước phải dùng là bao nhiêu, biết rằng khối lượng riêng của nước là 1g/ml. 

Trên đây là giải đáp của Vật Tư AZ về vấn đề: “ Định luật bảo toàn khối lượng ”. Mong rằng bài viết này có ích với bạn! Nếu bạn còn khó khăn hay thắc mắc gì liên hệ ngay với chúng tôi qua Fanpage hoặc Website – Vật Tư AZ để được giải đáp, hỗ trợ MIỄN PHÍ, NHANH CHÓNG.