Hóa học 10

Phương pháp
ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ELECTRON

I – PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Nguyên tắc:
Tổng số electron cho bằng tổng số electron nhận. Từ đó suy ra tổng số mol electron cho bằng tổng số mol electron nhận
Phương pháp này áp dụng cho các bài toán mà các chất tham gia phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá (các phản ứng oxi hoá khử), các bài toán phức tạp xảy ra qua nhiều quá trình, thậm trí nhiều bài không xác định dược chất dư chất hết. Điều đặc biệt lý thú của phương pháp này là không cần viết bất cứ một phương trình phản ứng nào, không cần quan tâm tới các giai đoạn trung gian…..
Các dạng bài tập thường gặp:
1. Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) không có tính oxi hoá (HCl, H2SO4 loãng …)
2. Kim loại (hoặc hỗn hợp kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) có tính oxi hoá (HNO3, H2SO4 đặc, nóng …) tạo 1 khí hoặc hỗn hợp khí
3. Oxit kim loại (hoặc hỗn hợp ox it kim loại) tác dụng với axit ( hoặc hỗn hợp axit) có tính oxi hoá (HNO3, H2SO4 đặc, nóng …)
4. Các bài toán liên quan tới sắt (điển hình là bài toán để sắt ngoài không khí)
5. Bài toán nhúng kim loại vào dung dịch muối
Nói chung bất kỳ bài toán nào liên quan tới sự thay đổi số oxi hoá đều có thể giải được bằng phương pháp này.
II- VẬN DỤNG
A – BÀI TẬP MẪU
Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 1,5 g hỗn hợp gồm Al và Mg bằng dung dịch HCl dư thu được 1,68 lít khí H2 (đktc). Tính phần trăm khối lượng mội kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
Giải:
+ Quá trình cho e:
Al - 3 e
Al3+
x 3x
Mg - 2 e
Mg2+
y 2y

+Quá trình nhận e: 2H+ + 2e
H2
0,15 0, 075
Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3 x + 2 y = 0,15 (1)
27 x + 24y = 1,5 (2)
Mặt khác, theo bài ra ta có PT:
Từ (1) và (2) có: x = 1/30, y = 0,025
Do vậy có: % Al = 60%; %Mg = 40%
Bài 2: Cho 3,2 g Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, dư thu được NO2 có thê tích là bao nhiêu?
Giải: nCu = 3,2/64 = 0,05 mol
+ Quá trình cho e: Cu - 2 e
Cu2+
0, 05 0,1
+Quá trình nhận e: N+5 + 1e
N+4 (NO2)
x x

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: x = 0,1
V = 0,1 . 22,4 = 2,24 lít
Bài 3: Hoà tan hết 12 gam một kim loại chưa rõ hoá trị bằng dung dịch HNO3 loãng thu được 2,24 lít ở đktc một khí không màu, không mùi, không cháy. Xác định tên kim loại?
Giải: Gọi kim loại cần tìm là M có hoá trị n
Khí không màu, không mùi, không cháy chính là N2
+ Quá trình cho e:
M – ne
Mn+



+Quá trình nhận e:
2N+5 + 10e
N2
1 0,1


Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
= 1
M = 12n
Biện luận:
n
1
2
3

M
12
24
36

Kết luận
Loại
Mg
Loại


Bài 4:Hoà tan hết a gam Cu trong dung dịch HNO3 loãng thì thu được 1,12 lts hỗn hợp khí NO và NO2 ở đktc, có tỉ khối so với H2 là 16,6. Tìm a?
Giải:
Gọi x, y lần lượt là số mol của NO và NO2
Theo bài ra ta có:

Suy ra: x = 0,04, y = 0,01
nNO = 0,04 mol, nNO2 = 0,01 mol
+ Quá trình cho e:
Cu - 2 e
Cu2+
x 2x
+Quá trình nhận e:
N+5 + 3e
N+2 (NO)
0,12 0,04

N+5 + 1e
N+4 (NO2)
0,01 0,01

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 2x = 0,