Giải bài tập hóa học bằng pp "SUM"

Phương trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số và giải bài tập bằng “phương pháp SUM”

Họ & tên: Hoàng Xuân Hiến
Hiện nay, thi trắc nghiệm trong hóa học ngày càng phát huy những ưu điểm nổi trội, vì vậy việc đưa ra một phương án nhanh để giải các bài tập trắc nghiệm là rất cần thiết. Đã có nhiều phương pháp giải bài tập khác nhau (16 phương pháp). Tuy nhiên, trong từng dạng bài tập cụ thể lại cần khả năng phán đoán và tư duy nhanh của học sinh. Đồng thời, trong điều kiện môn học có nhiều biến chuyển, đặc biệt là các kiến thức liên quan tới các lớp chất lượng cao và bồi dưỡng học sinh giỏi. Vì vậy nội dung đề tài mạnh dạn đề cập tới một khía cạnh hay và mới, được phát sinh trong thực tế giảng dạy: Phương trình hóa học có nhiều tỉ lệ hệ số và việc vận dụng phương trình hóa học nhiều tỉ lệ hệ số vào việc giải bài tập hóa học đã hình thành nên một phương pháp giải bài tập hóa học mới: (phương pháp SUM).
Thông thường, mỗi phương trình hóa học chỉ tương ứng với một tỉ lệ hệ số:
Fe + 2HCl ( FeCl2 + H2
Tỉ lệ hệ số: 1 2 1 1
Nhưng trên thực tế lại có nhiều trường hợp đặc biệt.
VD 1: Phản ứng H2O2 + O3 ----> H2O + O2 có rất nhiều tỉ lệ hệ số phù hợp:
H2O2 + O3 ( H2O + 2O2
Hoặc 6H2O2 + 4O3 ( 6H2O + 9O2
Hoặc 5H2O2 + O3 ( 5H2O + 4O2
Hoặc 10H2O2 + 4O
3 ( 10H2O +11O2
và nhiều nữa.
VD 2: Nhà xuất bản Giáo dục 1/1999, Bài tập 14 trang 190, Hóa học nâng cao lớp 10, Ngô Ngọc An.
Có cân bằng phương trình:
CuFeS2 + Fe2(SO4)3 + O2 + H2O ----> CuSO4 + FeSO4 + H2SO4
Chúng tôi xin đưa ra một số tỉ lệ hệ số phù hợp cho phương trình trên:
2CuFeS2 + 2Fe2(SO4)3 + 7O2 + 2H2O ----> 2CuSO4 + 6FeSO4 + 2H2SO4
5CuFeS2 + 8Fe2(SO4)3 + 16O2 + 8H2O ----> 5CuSO4 + 21FeSO4 + 8H2SO4
3CuFeS2 + 8Fe2(SO4)3 + 8O2 + 8H2O ----> 3CuSO4 + 19FeSO4 + 8H2SO4
9CuFeS2 + 2Fe2(SO4)3 + 35O2 + 2H2O ----> 9CuSO4 + 13FeSO4 + 2H2SO4
Một điều khẳng định là những PTHH đặc biệt như 2 ví dụ trên là tương đối phổ biến. Việc nghiên cứu và áp dụng chúng sẽ hình thành nên phương pháp giải bài tập hóa học mới (Phương pháp SUM), đồng thời hỗ trợ đắc lực cho việc rèn luyện trí thông minh và khả năng tư duy nhạy bén của học sinh.



NộI DUNG
Phần 1
LậP Hệ Số TổNG QUáT CHO CáC PTHH NHIềU Tỉ Lệ Hệ Số
Để hoàn thành mục đích thứ nhất của đề tài thông qua lần lượt các ví dụ sau dựa trên phương pháp cân bằng đại số.

Ví dụ 1:
Xác lập hệ số tổng quát cho PTHH
H2O2 + O3 ----> H2O + O2
Bước 1: Đặt hệ số: aH2O2 + bO3 ----> cH2O + dO2
Bước 2: Lập hệ pt dựa trên sự bảo toàn số nguyên tử của mỗi nguyên tố.
H: (1)
O: (2)
Thay (1) vào (2) ta được 2a + 3b = a + 2d


Hệ số tổng quát là: aH2O2 + bO3 ----> aH2O +
O2
với điều kiện (a, b > 0)

Ví dụ 2:
Xác lập hệ số tổng quát cho PTHH
CuFeS2 + Fe2(SO4)3 + O2 + H2O ----> CuSO4 + FeSO4 + H2SO4
Bước 1: Đặt hệ số:
aCuFeS2 + bFe2(