Bảo toàn electron

Giải toán dùng định luật bảo toàn electron

– Nội dung định luật: tổng số electron cho = tổng số electron nhận

* Hệ quả: Trong phản ứng oxi hóa – khử, số mol electron mà chất khử cho đi bằng số mol electron mà chất oxi hóa nhận về. ‎

* Một số lưu ý khi dùng định luật bảo toàn electron:

– Sử dụng cho các bài toán có phản ứng oxi hóa – khử, đặc biệt là các bài toán có nhiều chất oxi hóa, nhiều chất khử.

– Trong một phản ứng hoặc một hệ phản ứng, cần quan tâm đến trạng thái oxi hóa ban đầu và cuối của một nguyên tử mà không cần quan tâm đến các quá trình biến đổi trung gian.

– Cần kết hợp với các phương pháp khác như bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố để giải bài toán.

– Nếu có nhiều chất oxi hóa và nhiều chất khử cùng tham gia trong bài toán, ta cần tìm tổng số mol electron nhận và tổng số mol electron nhường rồi mới cân bằng.

Ví dụ:

Hỗn hợp khí A gồm clo và oxi. A phản ứng hết với 1 hỗn hợp gồm 4,80 gam magiê và 8,10 gam nhôm tạo ra 37,05 gam hỗn hợp các muối clorua và oxit của 2 kim loại. Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng và theo thể tích của hỗn hợp A?

Tóm tắt bài toán:

* Phân tích đề:

Theo đề bài có 4 phương trình phản ứng xảy ra:

Cl2 + Mg → MgCl2

x —–x——– x ( mol)                         

3Cl2 + 2Al → 2AlCl3

—– y—— y (mol)

O2 + 2Mg→ 2MgO

—– z——– z (mol)

3O2 + 2Al →2Al2O3

—  t ——–t (mol)

Giải thông thường:

Đặt 4 ẩn số và lập hệ nhưng chỉ lập được hệ gồm 3 phương trình.

Gọi x, y, z, t là số mol của MgCl2, AlCl3, MgO, Al2O3

khối lượng Mg = 24(x+z) = 4,80 (1)

khối lượng Al = 27( y+t) = 8,10 (2)

khối lượng hỗn hợp muối và oxit  = 95x + 133.5y+40z+102t = 37,05 (3)

Giải hệ gồm 3 phương trình (1), (2), (3), 4 ẩn số,  không dễ!!!!!!!!

Dùng định luật bảo toàn electron:

Bước 1: viết quá trình cho nhận electron của các phản ứng trên

Quá trình cho e:

Mg – 2e →Mg2+

0.20- 0.04– 0.02 (mol)

Al – 3e  →Al3+

0.30- 0.90–0.30

Quá trình nhận e:

Cl2 +2e → 2Cl

x—- 2x—– 2x (mol)

O2 +4e →2O2-

y—- 4y—– 2y (mol)

Bước 2:  

Đặt ẩn số ( x, y,… là số mol các chất đề bài yêu cầu tính)

Gọi x, y lần lượt là số mol của Cl2 và O2 trong hỗn hợp

Bước 3:

Lập phương trình (1) dựa vào định luật bảo toàn e

Số mol Mg = 4,80:24 = 0,20 (mol)

→ số electron Mg cho = 0,20*2=0,40 (mol)

Số mol Al = 8,10:27 = 0,30 (mol)

→ Số electron Al cho = 0,30*3 = 0,90 (mol)

Theo định luật bảo toàn e:

Số electron cho = số electron nhận

→ 2x+4y = 0,20+0,90=1,3 (1)

Bước 4:

Kết hợp các dữ kiện khác để lập thêm phương trình (2)

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

Bài tập vận dụng:

Bài 1. Để m gam bột sắt ngoài không khí một thời gian thu được12 gam hỗn hợp các chất rắn FeO, Fe3O4, Fe2O3, Fe. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp đó bằng dung dịch HNO­3 loãng ,dư thu được 2,24 lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của m là

A. 5,04 gam            B. 10,08 gam

C. 15,12 gam          D. 20,16 gam

Bài 2. Hòa tan hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát ra 13,44 lít khí (đktc). Nếu cho 34,8 gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng dư thì thu được V lít khí NO2 (đktc). Giá trị V là

A. 11,2 lít            B. 22,4 lít

 C. 53,76 lít         D. 76,82 lít
Chọn đáp án C

Bài 3. Hòa tan hoàn toàn 28,8 gam kim loại Cu vào dung dịch HNO3 loãng, dư tất cả khí NO thu được đem oxi hóa thành NO2 rồi sục vào nước có dòng oxi để chuyển hết thành HNO­­­3. Thể tích khí oxi ở đktc đã tham gia vào quá trình trên là

A. 5,04 lít          B. 7,56 lít

C. 6,72 lít           D. 8,96 lít
Chọn đáp án ABottom of Form


Bài 4 . Hòa tan hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát ra 13,44 lít khí.

Nếu cho 8,7 gam hỗn hợp tác dụng dung dịch NaOH dư và 3,36 lít khí.

Vậy nếu cho 34,8 gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng dư thì thu được V lít khí NO2. Các khí đều được đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

Thể tích khí NO­2 thu được là

A. 26,88 lít       B. 53,70 lít

C. 13,44 lít        D. 44,8 lít 

Chọn đáp án A

Bài 5: Cho 11,2 lit (đkc) hỗn hợp khí A gồm clo và oxi tác dụng hết với 16,98 gam hỗn hợp B gồm Mg và Al tạo ra 42,34 gam hỗn hợp clorua và oxit của 2 kim loại. Tính thành phần phần trăm về thể tích của từng chất trong hỗn hợp A? thành phần phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp B?

Advertisements

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Đăng xuất / Thay đổi )

Connecting to %s

%d bloggers like this: