[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
I, Cơ sơ lý thuyết
Ta có trong một phản ứng OXH-Khử ta luôn có số electron nhường bằng số electron nhận
VD : [imath]Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2[/imath]
Tại đây [imath]Fe^0[/imath] đã nhường đi 2 electron để trở thành [imath]Fe^{2+}[/imath] và [imath]2H^+[/imath] đã nhận 2 electron để trở thành [imath]H_2^0[/imath]
Từ số electron nhường bằng số electron nhận ta suy ra trong 1 phản ứng OXH-Khử ta cũng luôn có số mol electron nhường bằng số mol electron nhận
II, Lưu ý khi làm bài
- Chủ yếu áp dụng cho bài toán oxi hóa khử các chất vô cơ
- Có thể áp dụng bảo toàn electron cho một phương trình, nhiều phương trình hoặc toàn bộ quá trình.
- Xác định chính xác chất nhường và nhận electron. Nếu xét cho một quá trình, chỉ cần xác định trạng thái đầu và trạng thái cuối số oxi hóa của nguyên tố, thường không quan tâm đến trạng thái trung gian số oxi hóa của nguyên tố.
- Khi áp dụng phương pháp bảo toàn electron thường sử dụng kèm các phương pháp bảo toàn khác (bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố)
- Khi cho kim loại tác dụng với dung dịch [imath]HNO_3,H_2SO_4[/imath] và dung dịch sau phản ứng không chứa muối amonic(với [imath]HNO_3[/imath])
- Khi tác dụng với [imath]HNO_3[/imath] thì [imath]nNO_3^- = n_e[/imath]
- Khi tác dụng với [imath]H_2SO_4[/imath] thì [imath]nSO_4^{2-} = \dfrac{n_e}{2}[/imath]
III, Bài tập vận dụng
Bài 1: Cho m gam [imath]Fe[/imath] tác dụng với dung địch [imath]HNO_3[/imath] dư chỉ thu được 6,72 lít khí [imath]NO[/imath] (đktc). Tính m
Cách làm : gọi số mol [imath]Fe[/imath] là a mol
Ta có [imath]nNO= 0,3[/imath] mol
Khi cho [imath]Fe[/imath] vào dung dịch [imath]HNO_3[/imath] dư thì chất nhường e ở đấy là [imath]Fe[/imath] và chất nhận e là [imath]N[/imath]
Dễ thấy:
$Fe \to Fe^{3+} +3e
a------------------->3a
[imath]N^{+5} + 3e \to N^{+2}[/imath]
0,3--------->0,9
Tại đây ta có [imath]n_e(nhường) = 3nFe = 3a[/imath] và [imath]n_e(nhận) = 3nNO = 0,9[/imath] mol
Vì đây là phản ứng OXK-Khử nên ta có [imath]n_e(nhường) = n_e(nhận) \to 3a = 0,9 \to a=3 \to m = 16,8[/imath] gam
Bài 2: Cho m gam Fe tác dụng với oxi trong không khí sau 1 thời gian thu được 20 gam hỗn hợp X gồm [imath]Fe,FeO,Fe_3O_4,Fe_2O_3[/imath] cho X tác dụng với [imath]HNO_3[/imath] dư thì thu được 11,2 lít khí [imath]NO_2[/imath] (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tính m
Tại bài toán này ta xét 2 quá trình :
+Quá trình nhường e : Chỉ có [imath]Fe[/imath] sau khi qua 1 giai đoạn trung gian cuối cùng trở thành [imath]Fe^{3+}[/imath]
[imath]Fe \to Fe^{3+} + 3e[/imath]
[imath]\to n_e(nhường) = 3nFe[/imath]
+Quá trình nhận e : gồm 2 quá trình là [imath]O[/imath] nhận e và [imath]N[/imath] nhận e
[imath]O^0 + 2e \to O^{2-}[/imath]
[imath]N^{5+} + 1e \to N^{4+}[/imath]
[imath]\to n_e(nhận) = 2nO + nNO_2 = 2nO + 0,5[/imath] mol
Ta có [imath]n_e(nhường) = n_e(nhận) \to 3nFe = 2nO + 0,5 \to 3nFe -2nNO = 0,5[/imath]
Ta lại có [imath]mFe + mO = m_X = 20 \to 56nFe + 16nO = 20[/imath]
Giải hệ phương trình ta được [imath]nFe = 0,3[/imath] và [imath]nO = 0,2[/imath] mol
[imath]\to m = 16,8[/imath] gam
Bài 3 : Đốt cháy không hoàn toàn 16,8 gam [imath]Fe[/imath] trong Oxi thì thu được 19,2 gam hỗn hợp X gồm [imath]Fe,FeO,Fe_3O_4,Fe_2O_3[/imath] . Cho X tác dụng với dung dịch [imath]HNO_3[/imath] dư thì thu được [imath]V[/imath] lít khí [imath]NO[/imath] ở đktc. Tính V
Ta có : [imath]mX = mFe + mO \to 19,2 = 16,8 + mO \to mO = 2,4 \to nO = 0,15[/imath] mol
Tại bài toán này ta xét 2 quá trình :
+Quá trình nhường e : Chỉ có [imath]Fe[/imath] sau khi qua 1 giai đoạn trung gian cuối cùng trở thành [imath]Fe^{3+}[/imath]
[imath]Fe \to Fe^{3+} + 3e[/imath]
[imath]\to n_e(nhường) = 3nFe = 0,9[/imath] mol
+Quá trình nhận e : gồm 2 quá trình là [imath]O[/imath] nhận e và [imath]N[/imath] nhận e
[imath]O^0 + 2e \to O^{2-}[/imath]
[imath]N^{5+} + 3e \to N^{2+}[/imath]
[imath]\to n_e(nhận) = 2nO + nNO = 0,3 + 3nNO[/imath]
Ta có [imath]n_e(nhường) = n_e(nhận) \to 0,9 = 0,3 + 3nNO \to nNO = 0,2[/imath] mol
[imath]\to V = 4,48[/imath] lít
Trên đây là lý thuyết về phương pháp bảo toàn e và một số bài tập vận dụng. Chúc các bạn buổi tối tốt lành
Ta có trong một phản ứng OXH-Khử ta luôn có số electron nhường bằng số electron nhận
VD : [imath]Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2[/imath]
Tại đây [imath]Fe^0[/imath] đã nhường đi 2 electron để trở thành [imath]Fe^{2+}[/imath] và [imath]2H^+[/imath] đã nhận 2 electron để trở thành [imath]H_2^0[/imath]
Từ số electron nhường bằng số electron nhận ta suy ra trong 1 phản ứng OXH-Khử ta cũng luôn có số mol electron nhường bằng số mol electron nhận
II, Lưu ý khi làm bài
- Chủ yếu áp dụng cho bài toán oxi hóa khử các chất vô cơ
- Có thể áp dụng bảo toàn electron cho một phương trình, nhiều phương trình hoặc toàn bộ quá trình.
- Xác định chính xác chất nhường và nhận electron. Nếu xét cho một quá trình, chỉ cần xác định trạng thái đầu và trạng thái cuối số oxi hóa của nguyên tố, thường không quan tâm đến trạng thái trung gian số oxi hóa của nguyên tố.
- Khi áp dụng phương pháp bảo toàn electron thường sử dụng kèm các phương pháp bảo toàn khác (bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố)
- Khi cho kim loại tác dụng với dung dịch [imath]HNO_3,H_2SO_4[/imath] và dung dịch sau phản ứng không chứa muối amonic(với [imath]HNO_3[/imath])
- Khi tác dụng với [imath]HNO_3[/imath] thì [imath]nNO_3^- = n_e[/imath]
- Khi tác dụng với [imath]H_2SO_4[/imath] thì [imath]nSO_4^{2-} = \dfrac{n_e}{2}[/imath]
III, Bài tập vận dụng
Bài 1: Cho m gam [imath]Fe[/imath] tác dụng với dung địch [imath]HNO_3[/imath] dư chỉ thu được 6,72 lít khí [imath]NO[/imath] (đktc). Tính m
Cách làm : gọi số mol [imath]Fe[/imath] là a mol
Ta có [imath]nNO= 0,3[/imath] mol
Khi cho [imath]Fe[/imath] vào dung dịch [imath]HNO_3[/imath] dư thì chất nhường e ở đấy là [imath]Fe[/imath] và chất nhận e là [imath]N[/imath]
Dễ thấy:
$Fe \to Fe^{3+} +3e
a------------------->3a
[imath]N^{+5} + 3e \to N^{+2}[/imath]
0,3--------->0,9
Tại đây ta có [imath]n_e(nhường) = 3nFe = 3a[/imath] và [imath]n_e(nhận) = 3nNO = 0,9[/imath] mol
Vì đây là phản ứng OXK-Khử nên ta có [imath]n_e(nhường) = n_e(nhận) \to 3a = 0,9 \to a=3 \to m = 16,8[/imath] gam
Bài 2: Cho m gam Fe tác dụng với oxi trong không khí sau 1 thời gian thu được 20 gam hỗn hợp X gồm [imath]Fe,FeO,Fe_3O_4,Fe_2O_3[/imath] cho X tác dụng với [imath]HNO_3[/imath] dư thì thu được 11,2 lít khí [imath]NO_2[/imath] (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tính m
Tại bài toán này ta xét 2 quá trình :
+Quá trình nhường e : Chỉ có [imath]Fe[/imath] sau khi qua 1 giai đoạn trung gian cuối cùng trở thành [imath]Fe^{3+}[/imath]
[imath]Fe \to Fe^{3+} + 3e[/imath]
[imath]\to n_e(nhường) = 3nFe[/imath]
+Quá trình nhận e : gồm 2 quá trình là [imath]O[/imath] nhận e và [imath]N[/imath] nhận e
[imath]O^0 + 2e \to O^{2-}[/imath]
[imath]N^{5+} + 1e \to N^{4+}[/imath]
[imath]\to n_e(nhận) = 2nO + nNO_2 = 2nO + 0,5[/imath] mol
Ta có [imath]n_e(nhường) = n_e(nhận) \to 3nFe = 2nO + 0,5 \to 3nFe -2nNO = 0,5[/imath]
Ta lại có [imath]mFe + mO = m_X = 20 \to 56nFe + 16nO = 20[/imath]
Giải hệ phương trình ta được [imath]nFe = 0,3[/imath] và [imath]nO = 0,2[/imath] mol
[imath]\to m = 16,8[/imath] gam
Bài 3 : Đốt cháy không hoàn toàn 16,8 gam [imath]Fe[/imath] trong Oxi thì thu được 19,2 gam hỗn hợp X gồm [imath]Fe,FeO,Fe_3O_4,Fe_2O_3[/imath] . Cho X tác dụng với dung dịch [imath]HNO_3[/imath] dư thì thu được [imath]V[/imath] lít khí [imath]NO[/imath] ở đktc. Tính V
Ta có : [imath]mX = mFe + mO \to 19,2 = 16,8 + mO \to mO = 2,4 \to nO = 0,15[/imath] mol
Tại bài toán này ta xét 2 quá trình :
+Quá trình nhường e : Chỉ có [imath]Fe[/imath] sau khi qua 1 giai đoạn trung gian cuối cùng trở thành [imath]Fe^{3+}[/imath]
[imath]Fe \to Fe^{3+} + 3e[/imath]
[imath]\to n_e(nhường) = 3nFe = 0,9[/imath] mol
+Quá trình nhận e : gồm 2 quá trình là [imath]O[/imath] nhận e và [imath]N[/imath] nhận e
[imath]O^0 + 2e \to O^{2-}[/imath]
[imath]N^{5+} + 3e \to N^{2+}[/imath]
[imath]\to n_e(nhận) = 2nO + nNO = 0,3 + 3nNO[/imath]
Ta có [imath]n_e(nhường) = n_e(nhận) \to 0,9 = 0,3 + 3nNO \to nNO = 0,2[/imath] mol
[imath]\to V = 4,48[/imath] lít
Trên đây là lý thuyết về phương pháp bảo toàn e và một số bài tập vận dụng. Chúc các bạn buổi tối tốt lành
