CÁC PHƯƠNG PHÁP cân BẰNG hóa học

Trong giảng dạy và học tập môn hóa học, việc viết đúng và cân bằng phương trình phản ứng đóng vai trò rất quan trọng. Bởi vì chỉ viết và cân bằng đúng thì việc tính toán mới chính xác và tiết kiệm thời gian. Nhưng để hiểu, nhớ và vận dụng bài một cách tốt nhất và hiệu quả nhất thì không phải là một điều đơn giản. Thực tế cho thấy, cách tốt nhất để các em có thể hiểu và vận dụng kiến thức đã học là giải bài tập. Nhưng cũng có một vấn đề đặt ra là quá nhiều bài tập nên các em không thể nào giải hết được. Các em chỉ làm được những bài quen thuộc và khá lúng túng khi gặp những bài tập mới mặc dù không khó, nguyên nhân là do các em không nhìn ra được dạng toán, chưa có cái nhìn hệ thống và phương pháp giải cho các dạng bài tập này. Nếu chúng ta có thể hệ thống hóa lý thuyết và đưa ra các phương pháp giải cho từng dạng bài tập thì học sinh dễ dàng tiếp thu bài, hiểu rõ bài hơn và đặc biệt, có khã năng vận dụng kiến thức đã học để giải các bài tập liên quan. Từ những thực tế đó, tôi quyết định chọn chủ đề : “Các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử” Tuy là một phần nhỏ trong một thế giới rộng lớn của các bài tập hóa học nói chung nhưng tôi nghĩ nó cũng sẽ đáp ứng được phần nào yêu cầu về các dạng bài tập trong chương trình hóa học THPT

Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử PHẦN A : PHẦN MỞ ĐẦU I Lý chọn chủ đề : Trong giảng dạy học tập môn hóa học, việc viết cân phương trình phản ứng đóng vai trò quan trọng Bởi viết cân việc tính toán xác tiết kiệm thời gian Nhưng để hiểu, nhớ vận dụng cách tốt hiệu điều đơn giản Thực tế cho thấy, cách tốt để em hiểu vận dụng kiến thức học giải tập Nhưng có vấn đề đặt nhiều tập nên em giải hết Các em làm quen thuộc lúng túng gặp tập không khó, nguyên nhân em không nhìn dạng toán, chưa có nhìn hệ thống phương pháp giải cho dạng tập Nếu hệ thống hóa lý thuyết đưa phương pháp giải cho dạng tập học sinh dễ dàng tiếp thu bài, hiểu rõ đặc biệt, có khã vận dụng kiến thức học để giải tập liên quan Từ thực tế đó, định chọn chủ đề : “Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử” Tuy phần nhỏ giới rộng lớn tập hóa học nói chung nghĩ đáp ứng phần yêu cầu dạng tập chương trình hóa học THPT II Mục đích chủ đề : Nhằm giúp học sinh có nhìn hệ thống lý thuyết tập Hóa học dạng toán cân phản ứng oxi hóa khử chương trình Hóa học phổ thông, từ giúp em giải tốt tập dạng mà tạo điều kiện nâng cao hiệu giảng dạy trường phổ thông III Nhiệm vụ chủ đề : − Nghiên cứu sở lý luận tập Hóa học Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử − Tóm tắt lý thuyết, phân loại phương pháp để cân phản ứng oxi hóa khử IV Khách thể đối tượng nghiên cứu : − Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Hóa học trường trung học phổ thông − Đối tượng nghiên cứu: Bài tập cân phản ứng oxi hóa khử V Phạm vi nghiên cứu : Chương trình Hóa học trung học phổ thông: Chương trình hóa hữu lớp 10 VII Giả thuyết khoa học : Nếu hiểu rõ lý thuyết, nắm vững phương pháp giải tập để cân phản ứng oxi hóa khử chương trình Hóa học THPT giúp giáo viên học sinh hệ thống hóa và hiểu sâu sắc dạng tập này, bước khởi dầu vững cho việc dạy học môn hóa trường THPT VIII Phương tiện phương pháp nghiên cứu : Phương tiện : − Các tài liệu liên quan đến lý thuyết tập Hóa học cân phản ứng oxi hóa khử − Các phương tiện thông tin: Internet Phương pháp : − Đọc tài liệu, phân tích tổng hợp lý thuyết đề xuất phương pháp giải − Đưa dạng tập tiêu biểu để minh họa sau có tập tượng tự PHẦN B : XÂY DỰNG NỘI DUNG LÝ THUYẾT I Định nghĩa phản ứng oxi hóa khử : Số oxi hóa : Để thuận tiện xem xét phản ứng oxi hoá - khử tính chất nguyên tố, người ta đưa khái niệm số oxi hoá (còn gọi mức oxi hoá hay điện tích hoá trị) Số oxi hoá điện tích quy ước mà nguyên tử có giả thuyết cặp e liên kết (do nguyên tử góp chung) chuyển hoàn toàn phía nguyên tử có độ âm điện lớn Quy tắc xác định số oxi hóa : - Tổng đại số số oxi hoá nguyên tử phân tử trung hoà điện Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử - Tổng đại số số oxi hoá nguyên tử ion phức tạp điện tích - ion Ví dụ ion HSO 4, số oxi hoá H +1, O -2 S +6 + + (-2 4) = - - Trong đơn chất, số oxi hoá nguyên tử Ví dụ: Trong Cl2, số oxi hoá Cl - Khi tham gia hợp chất, số oxi hoá số nguyên tố có trị số không đổi sau - + Kim loại kiềm +1 + Kim loại kiềm thổ +2 + Oxi ( trừ peoxit - 1) - + Hiđro ( trừ hiđrua kim loại - 1) - + Al thường +3 Chú ý: Dấu số oxi hoá đặt trước giá trị, dấu ion đặt sau giá trị Ví dụ: Định nghĩa phản ứng oxi hóa khử : - Phản ứng oxi hoá - khử phản ứng có trao đổi e nguyên tử ion chất tham gia phản ứng, làm thay đổi số oxi hoá chúng Ví dụ: - Chất nhường e gọi chất khử (hay chất bị oxi hoá) Chất thu e gọi chất oxi hoá (hay chất bị khử) - Quá trình kết hợp e vào chất oxi hoá gọi khử chất oxi hoá Quá trình tách e khỏi chất khử gọi oxi hoá chất khử: Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử Các phương trình phản ứng oxi hóa khử thường gặp : Để viết phản ứng oxi hóa khử cần biết số chất oxi hóa số chất khử thường gặp Chất oxi hóa sau bị khử tạo thành chất khử liên hợp (chất khử tương ứng); chất khử sau bị oxi hóa tạo thành chất khử liên hợp (chất khử tương ứng) Ta phải biết chất khử chất oxi hóa tương ứng viết phản ứng oxi hóa khử • Các chất oxi hóa thường gặp : - 2- - Các hợp chất mangan: KMnO4, K2MnO4, MnO2 (MnO4 , MnO4 , MnO2) +7 +6 +4 - KMnO4, K2MnO4, MnO2 môi trường axit (H) thường bị khử thành muối 2+ Mn Thí dụ: +7 +2 +2 +3 KMnO4 + 10 FeSO4 + H2SO4 → MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O Kali pemanganat Sắt (II) sunfat Mangan (II) sunfat Sắt (III) sunfat Thuốc tím (Chất oxi hóa) (Chất khử) - KMnO4 môi trường trung tính (H2O) thường bị khử thành mangan đioxit (MnO2) Thí du: +7 2KMnO4 +4 + 4K2SO3 +4 + H2O → +6 MnO2 + K2SO4 + KOH Kali pemanganat Kali sunfit Man ganđioxit Kali sunfat (Chất oxi hóa) (Chất khử) - KMnO4 môi trường bazơ (OH ) thường bị khử tạo K2MnO4 Thí dụ: +7 KMnO4 +4 + K2SO3 + +6 KOH → Kali pemanganat Kali sunfit (Chất oxi hóa) (Chất khử) +4 K2MnO4 + Kali manganat 2- K2SO4 + H2O Kali sunfat 2- - Hợp chất crom: K2Cr2O7; K2CrO4 (Cr2O7 ; CrO4 ) Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử K2Cr2O7 (Kali đicromat; Kali bicromat), K2CrO4 (Kali cromat) môi trường + 3+ axit (H ) thường bị khử thành muối crom (III) (Cr ) Thí dụ: +6 +2 +3 +3 K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O Kali đicromat Sắt (II) sunfat Crom (III) sunfat Sắt (III) sunfat (Chất oxi hóa) (Chất khử) 2Trong môi trường trung tính, muối cromat (CrO4 ) thường bị khử tạo crom (III) hiđroxit (Cr(OH)3) Thí dụ: +6 -2 2KCrO4 4KOH + +3 3(NH4)2S + 2H2O → 2Cr(OH)3 + 3S + 6NH3 + Kali cromat Amoni sunfua Crom (III) hiđroxit Lưu huỳnh (Chất oxi hóa) (Chất khử) + - Axit nitric (HNO3), muối nitrat môi trường axit (NO3 /H ) +5 +4 - HNO3 đậm đặc thường bị khử tạo khí màu nâu nitơ đioxit NO2 Các chất khử thường bị HNO3 oxi hóa là: Các kim loại, oxit kim loại có số oxi hóa trung gian (FeO, Fe3O4), số phi kim (C, S, P), số hợp chất phi kim có số oxi hóa thấp 2- hay trung gian (H2S, SO2, SO3 , HI), số hợp chất kim loại 2+ kim loại có số oxi hóa trung gian (Fe , Fe(OH)2 Thí dụ: Fe Sắt +5 +3 + HNO3 (đ, nóng) → Fe(NO3)3 Axit nitric +4 + Sắt (III) nitrat NO2 + H2O Nitơ đioxit (Chất khử) (Chất oxi hóa) (Khí có mùi hắc, màu nâu) - HNO3 loãng thường bị khử thành NO (khí nitơ oxit) Các chất khử thường gặp là: kim loại, oxit kim loại hay hợp chất kim loại có số oxi hóa trung gian 2+ (FeO, Fe(OH)2, Fe3O4, Fe ), số phi kim (S, C, P), số hợp chất phi kim phi kim có số oxi hoá thấp có số oxi hóa trung gian (NO2-, 2- SO3 ) Thí dụ: Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử +5 Fe + Bột sắt +3 4HNO3(l) → +2 Fe(NO3)3 Axit nitric (loãng) + Sắt (III) nitrat (Chất khử) (Chất oxi hóa) màu) NO + 2H2O Nitơ oxit (Khí không có, không 3- + -Muối nitrat môi trường axit (NO /H ) giống HNO3 loãng, nên oxi hóa kim loại tạo muối, NO3- bị khử tạo khí NO, đồng thời có tạo nước (H2O) Thí dụ: +5 +2 - 2NO3 + 8H + → 2+ 3Cu + Đồng Muối nitrat môi trường axit Muối đồng (II) (Chất khử) (Chất oxi hóa) 3Cu +2 + 2NO + 4H2O (Dung dịch có màu xanh lam) Khí NO không màu thoát kết hợp với O2 (của không khí) tạo khí NO2 có màu nâu đỏ - Axit sunfuric đậm đặc nóng, H2SO4(đ, nóng); Khí sunfurơ (SO2) +6 +4 - H2SO4 (đ, nóng) thường bị khử tạo khí SO2 Các chất khử thường tác dụng với H2SO4(đ, nóng) là: kim loại, hợp chất kim loại số oxi hóa trung gian (như FeO, Fe3O4), số phi kim (như C, S, P), số hợp chất phi kim (như HI, HBr, H2S) Thí dụ: Cu Đồng +6 + 2H2SO4(đ, nóng) +2 → Axit sunfuric (đặc, nóng) sunfurơ (Chất khử) CuSO4 +4 + SO2 + 2H2O Đồng (II) sunfat Khí (Chất oxi hóa) Các kim loại mạnh Mg, Al, Zn khử H2SO4 đậm đặc, nóng thành SO2 mà thành S, H2S H2SO4 đậm đặc loãng bớt bị khử tạo lưu Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử huỳnh (S) hay hợp chất lưu huỳnh có số oxi hóa thấp (H 2S) Nguyên nhân tính chất kim loại mạnh nên dễ cho điện tử (để H2SO4 nhận nhiều điện tử) H2SO4 đậm đặc nên không oxi hóa tiếp S, H2S - Khí sunfurơ (SO2) oxi hóa chất khử mạnh hợp chất phi kim có số oxi hoá thấp (như H2S, CO), số phi kim (như H2, C), kim loại mạnh (như Na, K, Ca, Ba, Mg) Nếu SO2 chất oxi hóa thường bị khử tạo S +4 -2 SO2 + H2S → S + H2O Khí sunfurơ Khí hiđro sunfua Lưu huỳnh (Chất oxi hóa) (Chất khử) Khí mùi hắc Khí có mùi trứng thúi Chất rắn, màu vàng nhạt Khác với HNO3, dung dịch H2SO4 loãng a xit thông thường (tác nhân oxi hóa H+), dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng axit có tính oxi hóa mạnh (tác nhân oxi hóa SO42-) Trong dung dịch HNO3 kể đậm đặc lẫn loãng axit có tính o xi hóa mạnh (tác nhân oxi hóa NO3Thí dụ: +6 Fe + H2SO4(l) +6 2Fe Fe +2 + → FeSO4 + 6H2SO4(đ, nóng) → +5 +3 + 4HNO3(l) → H2 +3 +4 Fe2(SO4)3 + +2 Fe(NO3)3 + +5 NO 3SO2 + + +3 6H2O 2H2O +4 Fe + 6HNO3(đ, nóng) → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Ba kim loại Al, Fe, Cr không bị hòa tan dung dịch H2SO4 đậm đặc nguội (cũng dung dịch HNO3 đậm đặc nguội) (bị thụ động hóa, trơ) - Ion H + + Ion H axit thông thường oxi hóa kim loại đứng trước H dãy + điện hóa Ion H bị khử tạo khí H2, kim loại bị khử tạo muối tương ứng (ion kim loại) K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au Thí dụ: Zn + Zn (Chất khử) II 2HCl → ZnCl2 + +1 + 2H + H2 +2 → (Chất oxi hóa) Zn 2+ + (Chất oxi hóa) H2 (Chất khử) Cân phản ứng oxi hóa khử : a Nguyên tắc cân : Tổng số e mà chất khử cho phải tổng số e mà chất oxi hoá nhận số nguyên tử nguyên tố bảo toàn b Các bước tiến hành cân phản ứng : 1) Viết phương trình phản ứng, chưa biết sản phẩm phải dựa vào điều kiện cho đề để suy luận 2) Xác định số oxi hoá nguyên tố có số oxi hoá thay đổi Đối với nguyên tố có số oxi hoá không thay đổi không cần quan tâm 3) Viết phương trình e (cho - nhận e) 4) Cân số e cho nhận 5) Đưa hệ số tìm từ phương trình e vào phương trình phản ứng 6) Cân phần không tham gia trình oxi hoá - khử Ví dụ Cho miếng Al vào dung dịch axit HNO3 loãng thấy bay chất khí không màu, không mùi, không cháy, nhẹ không khí, viết phương trình phản ứng cân Giải: Theo đầu bài, khí bay N2 Phương trình phản ứng (bước 1): Bước 5: Bước 6: Ngoài HNO3 tham gia trình oxi hoá - khử 3.10 = 30 NO3 tạo thành muối nitrat (10 l(NO3)3) Vậy tổng số phân tử HNO3 36 tạo thành 18 2O Phương trình cuối cùng: Dạng ion:  Chú ý: Đối với phản ứng tạo nhiều sản phẩm nguyên tố nhiều số oxi hoá khác nhau, ta viết gộp viết riêng phản ứng sản phẩm, sau nhân phản ứng riêng với hệ số tỷ lệ theo điều kiện đầu Cuối cộng gộp phản ứng lại Ví dụ: Cân phản ứng: Giải Các phản ứng riêng (đã cân theo nguyên tắc trên): Để có tỷ lệ mol trên, ta nhân phương trình (1) với cộng phương trình lại: PHẦN C : CÁC PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG CỤ THỂ I Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử: Phương pháp cân electron : - Nguyên tắc: Dựa vào bảo toàn electron nghĩa tổng số electron chất khử cho phải tổng số electron chất oxi hóa nhận - Các bước cân : + Viết phương trình phản ứng xảy với đầy đủ tác chất, sản phẩm (nếu đầu yêu cầu bổ sung phản ứng, cân bằng) + Tính số oxi hóa nguyên tố có số oxi hóa thay đổi Nhận diện chất oxi hóa, chất khử + Viết phản ứng cho, phản ứng nhận điện tử (Phản ứng oxi hóa, phản ứng khử) Chỉ cần viết nguyên tử nguyên tố có số oxi hóa thay đổi, với số oxi hóa để bên Thêm hệ số thích hợp để số nguyên tử nguyên tố có số oxi hóa thay đổi hai bên 10 + Cân số điện tử cho, nhận Số điện tử cho chất khử số điện tử nhận chất oxi hóa (Hay số oxi hóa tăng chất khử số oxi hóa giảm chất oxi hóa) cách them hệ số thích hợp + Phối hợp phản ứng cho, nhận điện tử; hệ số cân tìm được; phản ứng lúc đầu để bổ sung hệ số thích hợp vào phản ứng lúc đầu + Cuối cân nguyên tố lại (nếu có) phản ứng trao đổi - Lưu ý: Khi viết trình oxi hoá trình khử nguyên tố, cần theo số qui định nguyên tố + Ví dụ: Fe + H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O +3 Fe0 → Fe + 3e +3 x Fe0 → 2Fe + 6e +6 x S + 2e → S Fe + +4 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H20 - Các thí dụ: Cân phản ứng sau theo phương pháp cân điện tử +Thí dụ +7 KMnO4 +2 + FeSO4 +2 + H2SO4 MnSO4 +3 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O Chất oxi hóa Chất khử 2KMnO4 + 10FeSO4 + H2SO4 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 11 H2O 12 Thí dụ 2: -1 +6 CH3-CH2-OH + K2Cr2O7 + H2SO4 +1 +3 CH3 -CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O Chất khử Chất oxi hóa (+12) (+6) 3CH3-CH2-OH + K2Cr2O7 + H2SO4 H2O 3CH3-CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 3CH3-CH2-OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 7H2O 3CH3-CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + Phương pháp cân ion – electron : - Phạm vi áp dụng: Đối với trình xảy dung dịch, có tham gia môi trường (H2O, dung dịch axit bazơ tham gia) - Các nguyên tắc: + • Nếu phản ứng có axit tham gia: vế thừa O phải thêm H để tạo H2O ngược lại •Nếu phản ứng có bazơ tham gia: vế thừa O phải thêm H2O để tạo OH - Các bước cân : + Viết phương trình phản ứng với đầy đủ tác chất, sản phẩm (nếu chưa có phản ứng sẵn) + Tính số oxi hóa nguyên tố có số oxi hóa thay đổi Nhận diện chất oxi hóa, chất khử + Viết dạng ion chất phân ly thành ion dung dịch (Chất không phân ly thành ion chất không tan, chất khí, chất không điện ly, để nguyên dạng phân tử hay nguyên tử) Tuy nhiên giữ lại ion hay phân tử chứa nguyên tố có số oxi hóa thay đổi (ion hay phân tử chứa nguyên tố có số oxi hóa không thay đổi bỏ đi) 13 + Viết phản ứng cho, phản ứng nhận điện tử (chính phản ứng oxi hóa, phản ứng khử) Viết nguyên dạng ion hay phân tử, với số oxi hóa để bên Thêm hệ số thích hợp để số nguyên tử nguyên tố có số oxi hóa thay đổi hai bên + Cân số điện tử cho, nhận Số điện tử cho chất khử phải số điện tử nhận chất oxi hóa (Hay số oxi hóa tăng chất khử phải số oxi hóa giảm chất oxi hóa) cách nhân hệ số thích hợp Xong cộng vế với vế phản ứng cho, phản ứng nhận điện tử + Cân điện tích Điện tích hai bên phải Nếu không thêm vào ion H+ ion OH- tùy theo phản ứng thực môi trường axit bazơ Tổng quát thêm H+ vào bên có axit (tác chất sản phẩm); Thêm OH- vào bên có bazơ Thêm H2O phía ngược lại để cân số nguyên tử H (cũng cân số nguyên tử O) + Phối hợp hệ số phản ứng ion vừa cân xong với phản ứng lúc đầu để bổ sung hệ số thích hợp vào phản ứng lúc đầu (Chuyển phản ứng dạng ion trở lại thành dạng phân tử) + Cân nguyên tố lại, có, phản ứng trao đổi - Các thí dụ: Cân phản ứng sau theo phương pháp cân ion electron Thí dụ 1: +7 +2 KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 +2 +3 MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O Chất oxi hóa Chất khử +2 14 2MnO4 ) - 2+ 2+ + 10Fe 2Mn 2(+2) + + 10(+3) 10Fe +18 3+ Điện tích :2(-1) + 10(+2) +34 + 16H + + 8H2O 2KMnO4 + 10Fe2(SO4)3 + 8H2SO4 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O Thí dụ 2: +7 +4 KMnO4 + K2SO3 +6 + KOH +6 K2MnO4 + K2SO4 + H2O Chất oxi hóa MnO4- Chất khử + SO32- MnO42- +7 e 2SO3 - SO42- +6 2MnO4 + +4 2MnO4 + - + 2e - MnO4 +6 - SO4 2- SO3 Điện tích : 2(-1) + 1(-2) 2- 2MnO4 2- 2- (Phản ứng oxi hóa ) + 2(-2) -4 2MnO4 + 2SO3 + 2OH 2KMnO4 + K2SO4 + 2KOH (Phản ứng khử ) SO 2- + 1(-2) -6 22 2MnO4 + SO4 2K2MnO4 + + H2O K2SO4 + H2O II Các dạng phản ứng oxi hóa khử phức tạp : Phản ứng oxi hóa khử có hệ số chữ : 15 - Nguyên tắc: Cần xác định tăng giảm số oxi hoá nguyên tố - Ví dụ: Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NxOy + H20 (5x – 2y) x 1x x (5x-2y) Fe3O4 + (46x-18y) HNO3 → (15x-6y) Fe(NO3)3 + NxOy+(23x-9y) H2O Phản ứng có chất hóa học tổ hợp hai chất khử : - Nguyên tắc : Cách : Viết phương trình biểu diễn thay đổi số oxi hoá, ý ràng buộc hệ số hai vế phản ứng ràng buộc hệ số phân tử Cách : Nếu phân tử có nhiều nguyên tố thay đổi số oxi hoá xét +7 +2 chuyển nhóm toàn phân tử, đồng thời ý ràng buộc vế sau Mn + 5e- Mn(phản ứng khử) Luyện tập: Cân phản ứng sau : FeS2 +3 +2 2Fe - 2e(+4) 2Fe (+6) -1 C- + O2 → + 2.5e 2Cr+ 4+3 FeS2 6e - FeS2 - 11e → +3 Fe + 2S +4 C(Phản ứng oxi hóa) 11 x +6 SO2 Fe+2 → Fe+3 + (Phản ứng oxi hóa) 1e 2S-1 → 2S+4 +14 x 2e- Fe2O3 + 2O + 4e → + 11 O2 → 2O 2- Fe2O3 + SO2 2Cr (Phản ứngnguyên khử) tố tăng giảm số oxi hóa nhiều nấc : Phản ứng có Nguyên tắc : 16 • Cách : Viết phương trình thay đổi số oxi hoá, đặt ẩn số cho nấc tăng, giảm số oxi hoá • Cách : Tách thành hai hay nhiều phương trình ứng với nấc số oxi hóa tăng hay giảm • Ví dụ: Cân phản ứng sau: Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O Cách 1: 17 (3x+8y) Al + (12x+30y) HNO3 → (3x+8y) Al(NO3)3+ 3x NO + 3y NO2+ (6x+15y) H2O Cách 2: Tách thành phương trình : a x Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O b x 8Al + 30 HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (a+8b)Al + (4a+30b) HNO3 → (a+8b) Al(NO3)3 + a NO + 3b N2O+(2a+15b) H2O Phản ứng không xác định rõ môi trường : - Nguyên tắc: • Có thể cân nguyên tố phương pháp đại số qua trung gian phương trình ion thu gọn • Nếu gom nhiều phản ứng vào, cần phân tích để xác định giai đoạn oxi hóa khử Ví dụ: Al + H2O + NaOH → NaAlO2 + H2 Al + H20 → Al(OH)3 + H2 2x 3x 2Al + +3 Al → Al + 3e + 2H + 2e → H2 6H20 → 2Al(OH)3 + 2Al(OH)3 + H2 2NaOH → 2NaAlO2 + (1) 4H20 (2) Tổng hợp phương trình trên: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 III Các tập bổ sung : Bài tập : Cân phản ứng oxi hóa khử sau theo phương pháp cân electron : 1) C12H22O11 + MnO4 + + H CO2 + Mn 2+ + H2O 2) CnH2n + 1CHO + KMnO4 MnSO4 + K2SO4 + H2SO4 CH3COOH + CO2 + + H2O (n CH3COOH : n CO2 = : 1) 3) Ca3(PO4)2 4) MxOy + + SiO2 + C H2SO4(đ, nóng ) 5) NaCrO2 + Br2 6) Zn + + P4 + CO + CaSiO3 M2(SO4)n + SO2 + H2O NaOH HNO3 Na2CrO4 + NaBr Zn(NO3)2 + xNO2 + + H2O yNO + H2O Bài tập : Cân phản ứng sau theo phương pháp cân ion – electron 1) KMnO4 + KNO2 + H2SO4 MnSO4 + KNO3 + K2SO4 + H2O 2) Zn + HNO3 Zn(NO3)2 + NO2 + NO + H2O (Tỉ lệ thể tích:: VNO2 : VNO = : 3) 3) Zn + KNO3 + 2H2O 4) Cr2O7 3+ Fe + + 5) Mg + KOH + - H2O NO3 + 2+ Fe + H K2ZnO2 + + + H NH3 + Cr 2+ Mg 3+ + + NH4 + H2O Bài tập : Cân phản ứng sau theo phương pháp đại số: Al + NO2 - + OH - + H2O AlO2+ NH3 FeS2 + H2SO4(đ, nóng ) Fe2(SO4)3 FeO + H2SO4(đ, nóng ) Fe2(SO4)3 + SO2 d MxOy + HNO3 + e NO2 + MnO4 + H + SO + H2O + H2O M(NO3)n + NO + H2O NO3 + 2+ Mn + H2O 3Fe+8/3 → 3Fe3 + e N+5 + (5x – 2y)e → xNf.+2y/xFexOy + CO FemOn + CO2 4.Bài tập : Cho m gam bột kim loại kẽm hòa tan hết dung dịch HNO3, thu 13,44 lít hỗn hợp ba khí NO2, NO N2O Dẫn lượng khí qua dung dịch xút dư, có 11,2 lít hỗn hợp khí thoát Cho lượng khí trộn với không khí dư (coi không khí gồm oxi nitơ) để phản ứng xảy hoàn toàn, sau cho hấp thụ lượng khí màu nâu thu vào dung dịch KOH dư, thu dung dịch D Dung dịch D làm màu vừa đủ 100 ml dung dịch KMnO4 0,4M môi trường H2SO4 có dư Thể tích khí đo đktc Các phản ứng xảy hoàn toàn MnO4- + a Viết phản ứng kẽm với dung dịch HNO3 có diện khí phản ứng theo kiện b Tính m (Zn = 65) ĐS: 31 Zn + 80 HNO3 → 31 Zn(NO3)2 + NO2 + NO + N2O + 40 H2O 5eMn2+ (Phản ứng khử ) m = 100,75 gam Bài tập : +2 2Fe2+(+4) 2e- A kim loại Hòa tan hoàn toàn 1,43 gam A dung dịch H2SO4 có dư +3 20% so với lượng cần, thu khí có mùi hắc, chất không tan có màu ứng oxi hóa vàng2Fe3+(Phản nhạt (có khối lượng 0,192 gam) dung dịch B (có chứa muối sunfat A) Cho hấp thụ lượng khí mùi hắc vào 100 ml dung dịch Ca(OH)2 0,03M, thu (+6) 0,24 gam kết tủa màu trắng a Xác định kim loại A Cho biết dung dịch H2SO4 đem dùng phản ứng với chất rắn màu vàng b Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,1M cần dùng vừa đủ để cho tác dụng với lượng dung dịch B thu được: - Lượng kết tủa cực đại - Lượng kết tủa cực tiểu c Tính khối lượng kết tủa lớn nhỏ thu câu (b) Các phản ứng xảy hoàn toàn (Na = 23; Mg = 24; Al = 27; K = 39; Ca = 40; Cr = 52; Mn = 55; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Ag = 108; Ba = 137; Hg = 200; Pb = 207; S = 32; O = 16; H = 1) ĐS: Zn; 284ml; 504ml; 8,7952g; 6,6172g Bài tập : Cho m gam kali kim loại vào 100 ml dung dịch HCl 0,1M Sau cần thêm tiếp 10 ml dung dịch HBr 0,2M để thu dung dịch có pH = a Tính m b Tính thể tích khí hiđro thoát thí nghiệm 27,30C; 83,6 cmHg c Xác định nồng độ mol/lít dung dịch có pH = Các phản ứng xảy hoàn toàn Coi thể tích dung dịch không thay đổi trình phản ứng (K = 39) ĐS: m = 0,468g; 134,4ml; KCl 0,091M; KBr 0,018M Bài tập : Hỗn hợp chất rắn X gồm bột kẽm muối sắt (III) sunfat Cho 200 ml nước vào bình chứa m gam hỗn hợp X Dùng đũa thủy tinh khuấy để phản ứng xảy hoàn toàn Thu chất không tan gồm 3,36 gam kim loại dung dịch Y có hòa tan hỗn hợp muối Cho dung dịch xút lượng dư vào dung dịch Y, sau phản ứng xong, lọc lấy kết tủa đem nung không khí khối lượng không đổi thu 11,2 gam chất rắn a Viết phản ứng xảy b Tính m c Tính nồng độ mol chất tan dung dịch Y Coi thể tích dung dịch Y thể tích nước dùng (Zn = 65; Fe = 56; S = 32; O = 16) ĐS: m = 50,4g; ZnSO4 0,8M; FeSO4 0,7M END ... vững cho việc dạy học môn hóa trường THPT VIII Phương tiện phương pháp nghiên cứu : Phương tiện : − Các tài liệu liên quan đến lý thuyết tập Hóa học cân phản ứng oxi hóa khử − Các phương tiện thông... Cân phản ứng: Giải Các phản ứng riêng (đã cân theo nguyên tắc trên): Để có tỷ lệ mol trên, ta nhân phương trình (1) với cộng phương trình lại: PHẦN C : CÁC PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG CỤ THỂ I Các phương. .. chất khử: Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử Các phương trình phản ứng oxi hóa khử thường gặp : Để viết phản ứng oxi hóa khử cần biết số chất oxi hóa số chất khử thường gặp Chất oxi hóa sau