Tải bản đầy đủ

Cân bằng phản ứng oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí


NGHIỆM

BÁO CÁO SÁNG KIẾN KINH

Bộ môn: Hoá học.
Đề tài: CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THĂNG
BẰNG ELECTRON

I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Một trong những vấn đề quan trọng nhất trong việc học
bộ môn hoá học là học sinh phải biết cân bằng phản
ứng, trong đó việc cân bằng phản ứng oxi hoá khử là
việc hết sức cần thiết và quan trọng.
Nhằm giúp học sinh dễ dàng trong việc cân bằng phản
ứng oxi hoá khử tôi xin trình bày một số kinh nghiệm
nhỏ bé về việc cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo
phương pháp thăng bằng electron mà sách giáo khoa
hoá học lớp 10 của Bộ Giáo Dục đã đề cập.

II. NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP:
1. Nhắc lại phương pháp theo SGK:
Phương pháp thăng bằng electron được tiến hành theo 4
bước chính:
Xét ví dụ sau để thấy được việc thực hiện qua 4 bước:
Fe2O3 + H2 
Fe +
H 2O
 Bước 1: Xác đònh số oxi hoá của các nguyên tố để
tìm chất o xi hoá, chất khử:
Chất oxi hoá là chất có số oxi hoá giảm.
Chất khử là chất có số oxi hoá tăng.

Fe+32O-23 + H02
Fe0 +
H+12O-2
( Sắt có số oxi hoá +3 giảm xuống 0 nên sắt là chất
oxi hoá, Hidro có số oxi hoá 0 tăng lên +1 nên hidro là
chất khử)
 Bước 2: Viết và cân bằng các quá trình oxi hoá và
quá trình khử:

2Fe+3 + 6e
2Fe0

H02
+ 2e
2H+1
 Bước 3: Xác đònh các hệ số của quá trình oxi hoá và
quá trình khử sao cho tổng số electron nhường bằng
tổng số electron nhận:

x. 2Fe+3 + 6e
2Fe0
1


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

y. H02


x=
y=

+ 2e



2H+1

BSCNN (6,2)
= 1
6
BSCNN (2,6)
=3
2

Từ đó:
1. 2Fe+3 + 6e
3. H02
+ 2e




2Fe0
2H+1

 Bước 4: Đặt hệ số các nguyên tử vừa tìm được trong
bước 3 vào phương trình phản ứng sau đó cân bằng
môi trường theo thứ tự ưu tiên sau:
+ Cation kim loại.
+ Anion gốc axít.
+ Hiđrô.
+ Cuối cùng kiểm tra oxi.
Fe2O3 + 3H2 
2Fe +
3H2O (1)
( Ở đây không có môi trường là cation kim loại, anion
gốc axít, hiđrô mà chỉ có oxi ).
2. Mở rộng phương pháp:
a. Một số khái niệm:
 Môi trường là chất không thay đổi số oxi hóa.
Ví dụ: Trong trường hợp trên Oxi không thay đổi số oxi
hóa nên Oxi là chất môi trường.
 Môi trường thuộc tính là chất không thay đổi số oxi
hóa luôn nằm trong phân tử chất phản ứng.
Ví du:ïTrong trường hợp trên oxi là chất môi trường
thuộc tính nằm trong phân tử Fe 2O3 và trong H2O.
 Môi trường phản ứng là chất tác động trực tiếp đến
sản phẩm phản ứng. Môi trường phản ứng có thể
là môi trường axít, môi trường bazơ hay môi trường
trung tính.
Ví dụ : Trong môi trừơng axít Mn+7 (trong MnO4- ) biến đổi
thành Mn2+ còn trong môi trường trung tính biến đổi thành
Mn+2 (trong MnO2).
 Trung tâm phản ứng là chất thay đổi số oxi hóa.Trung
tâm phản ứng là chất oxi hóa và chất khử.

2


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Ví dụ: Trong phản ứng trên, trung tâm phản ứng là Fe +3
(chất oxi hóa) và H0 (chất oxi hóa).
Chú ý: Khái niệm “chất” không những chỉ nguyên tử,
phân tử mà còn để chỉ ion.
b. Cách đặt hệ số nguyên tử trong các quá trình
oxi hóa và quá trình khử :
 Nếu nguyên tử cùng loại không liên kết trực tiếp
với nhau thì hệ số nguyên tử đặt ở phía trước.
 Nếu nguyên tử cùng loại liên kết trực tiếp với nhau
thì hệ số nguyên tử đặt ở chân kí hiệu nguyên
tố.Thực tế thấy:
 Nếu nguyên tử có số oxi hóa dương thì hệ số nguyên
tử đó luôn đặt ở phía trước và hệ số chính là số
nguyên tử đó trong một phân tử chất phản ứng.
Ví dụ: Trong phản ứng trên, ở quá trình khử của Fe +3
thì hệ số của nó chính là 2 (trong phân tử Fe 2O3 có 2
nguyên tử Fe) và đặt ở trước do Fe có số oxi hóa
dương.
 Nếu trạng thái đơn chất phân tử có nhiều nguyên tử
(thường là 2) thì hệ số đặt ở chân kí hiệu nguyên tố
và hệ số chính là số nguyên tử trong một phân tử
chất phản ứng.
Ví dụ: Trong phản ứng trên, hệ số của H là 2 (đơn chất
hiđrô là H2) và đặt ở chân kí hiệu nguyên tố hiđrô.
 Nếu nguyên tử có số oxi hóa âm mà trò số số oxi
hóa của nó không bằng hóa trò của nguyên tố đó
thì hệ số đặt ở chân kí hiệu nguyên tố và hệ số
chính là số nguyên tử trong một phân tử chất phản
ứng. Nguyên nhân, trong trường hợp này các nguyên
tử liên kết trực tiếp với nhau:
Ví dụ: Trong phản ứng:FeS2 + O2 
Fe2O3 + SO2
thì hệ số nguyên tử S là 2 ( trong FeS 2 có 2 nguyên tử S)
và đặt ở chân kí hiệu nguyên tố lưu huỳnh ( vì số oxi
hóa của S trong trường hợp này là -1 trong khi đó S có
hóa trò có thể là 2, 4 và 6 ). Ở đây có sự liên kết:
-S-Sc. Xác đònh vò trí ưu tiên khi đặt hệ số cho nguyên
tử :

3


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

 Nếu là trung tâm phản ứng thì bắt buộc phải ưu tiên
đặt hệ số cho nguyên tử trung tâm đó.
Ví dụ: Trong phản ứng trên, bắt buộc đặt hệ số cho Fe
(kể cả Fe+3 và Fe0) là 2 và cho H (kể cả H 0 và H+1) là 2 vì
chúng chỉ là trung tâm phản ứng.
 Nếu một chất vừa là trung tâm phản ứng vừa là
môi trường (môi trường thuộc tính hoặc môi trường
phản ứng) thì không ưu tiên đặt hệ số cho nguyên tử
đó đồng thời phải cân bằng hệ số của nó theo chất
trung tâm phản ứng.
Ví dụ: Khi cân bằng phương trình phản ứng sau bằng
phương pháp thăng bằng electron:

MnO2 + HCl-1
MnCl-12 + Cl02 + H2O
Trong phản ứng này Cl-1 vừa là chất khử vừa đóng vai
trò môi trường thuộc tính nên không ưu tiên hệ số cho
Cl-1 mà phải cân bằng hệ số của nó theo Cl 0:

Cl-1
?e
Cl20
đây hệ số của Cl 0 là 2 nên đặt hệ số 2 vào phía
trước Cl-1, lúc đó:

2Cl-1
?e
Cl20 (1’)
Sau đó cân bằng số electron nhường (xét tiếp ở phần
sau).
d. Cách đặt số electron nhường và nhận trong các
quá trình oxi hóa và quá trình khử :
 Lấy tổng số oxi hóa đầu (chất tham gia) trừ tổng số
oxi hóa sau (chất tạo thành) trong mỗi quá trình oxi hóa
hoặc khử.
 Sau đó đặt cả dấu và số tìm được vào mỗi quá trình.
 Cuối cùng thêm e (kí hiệu electron) vào sau giá trò vừa
tìm được.
Ví dụ: Trong quá trình (1’):
Tổng số oxi hóa đầu (Soh): 2.(-1) = -2
Tổng số oxi hóa sau (Soh)’: 2.0 = 0
(Soh) - (Soh)’= -2 – 0 = -2
Sau đó đặt -2 vào quá trình (1’) và thêm e vào sau -2:

2Cl-1
-2e
Cl20
e. Xác đònh vò trí ưu tiên của nguyên tử khi đặt
hệ số chung cho nguyên tử trong phương trình
phản ứng:
4


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

 Hệ số chung của nguyên tử là tích hệ số nguyên tử
và hệ số tìm được của quá trình chứa nguyên tử đó
trong bước 3.
Ví dụ: Hệ số chung của Fe0 trong phản ứng (1) là 2 =
1x2; trong đó 1 là hệ số của quá trình khử còn 2 là hệ
số của Fe.
 Nguyên tử là trung tâm phản ứng phải đặt hệ số
chung trước.
(Thường đặt theo thứ tự từ trái sang phải của bảng thu
được từ bước 3).
 Nguyên tử vừa là trung tâm phản ứng vừa là môi
trường cân bằng theo môi trường, tuy nhiên có thể coi
sản phẩm của trung tâm như môi trường giống như
nó.
Ví dụ: Trong phản ứng (2), có thể coi S +4 như là môi
trường giống như S+6 khi đặt hệ số cho S+6.
 Chất môi trường cân bằng sau cùng theo thứ tự ưu
tiên ở bước 4.
3. Ví dụ minh họa:
Phản ứng có một chất oxi hóa và một chất khử:
a. Giải chi tiết theo phương pháp:
Ví dụ 1: Cân bằng phương trình phản ứng sau bằng
phương pháp thăng bằng electron:

FeO + H2SO4
Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O (2)
 Bước 1:

Fe+2O-2 + H+12S+6O-24
Fe+32(S+6O-24)3 + S+4O-22 +
H+12O-2
(Fe+2 biến đổi thành Fe+3 số oxi hóa tăng nên là chất
khử, còn S+6 biến đổi thành S+4 số oxi hóa giảm nên
là chất oxi hóa, tuy nhiên một phần S +6 không thay đổi
số oxi hóa nên đóng vai trò là môi trường).
 Bước 2:

Quá trình oxi hóa: Fe+2
?e
Fe+3
Đặt hệ số nguyên tử cho Fe+3 là 2 (trong Fe2(SO4)3 có 2
nguyên tử Fe) ở phía trước vì số oxi hóa của sắt dương,
hệ số của Fe+2 là 1 (trong FeO có 1 nguyên tử Fe).

2Fe+2
?e
2Fe+3
Tìm số e nhường: 2x(+2) - 2x(+3) = -2, do đó:

2Fe+2
-2 e
2Fe+3 (1b2)
5


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Quá trình khử: S+6
?e  S+4
Do S+6 vừa là trung tâm phản ứng vừa là môi trường
nên hệ số của S+6 được cân bằng theo S+4, tuy nhiên
hệ số của S+4 là 1 (trong phân tử SO 2 có 1 nguyên tử
S) do đó hệ số của S+6 và S+4 đều là 1).
Tìm số e nhận:+6 – (+4) = +2, do đó:
S+6
+ 2e  S+4 (1b2’)
> Bước 3:Tìm hệ số cho các quá trình (1b2) và (1b2’).

x. 2Fe+2
-2 e
2Fe+3

y. S+6
+2e
S+4
BSCNN (2,2)
=1
2
BSCNN (2,2)
y=
=1
2

x=

Từ đó:

1. 2Fe+2
-2 e
2Fe+3

1. S+6
+2e
S+4
( Vò trí S+6 không được ưu tiên do S+6 vừa là chất oxi hóa
vừa là môi trường).
 Bước 4:
Đầu tiên đặt hệ số cho Fe+2 ;Fe+3 ; S+4 sau đó cân
bằng môi trường:

2FeO + H2SO4
Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
đây không có môi trường là cation kim loại nên bỏ
qua. Cân bằng anion gốc axít SO42-ta coi SO2 như là gốc
SO42-nên có 4 gốc SO42-,đặt 4 trước H2SO4,sau đó cân
bằng H và cuối cùng kiểm tra oxi:

2FeO + 4H2SO4
Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
Ví dụ 2: Cân bằng phương trình phản ứng sau bằng
phương pháp thăng bằng electron:

FexOy
+
HNO3
Fe(NO3)3 + N2O + H2O
 Bước 1:

Fe+2y/xxO-2y
+
H +1N+5O-23
Fe+3(N+5O-23)3 +
N+12O-2
+ H+12O-2
Ở N+5 biến đổi thành N+1 số oxi hóa giảm nên là
chất oxi hóa, còn H và O không thay đổi số oxi hóa
nên là môi trường thuộc tính, do đó Fe +2y/x đóng vai trò

6


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

là chất khử. Mặt khác N +5 có một phần đóng vai trò
là môi trường trong Fe(NO3)3
 Bước 2:

Quá trình 0xi hóa: Fe+2y/x
?e
Fe+3
Đặt hệ số cho Fe+2y/x là x (trong FexOy có x nguyên tử Fe)
do đó hệ số của Fe+3 là x (vì trong phân tử Fe(NO3)3 có
1 nguyên tử Fe).

x Fe+2y/x
?e
x Fe+3
tìm số e nhường:

 2y
.x –x.(+3)
x

= +2y -3x hay – (3x- 2y), do

đó:


x Fe+2y/x -(3x – 2y)e
x Fe+3
(2b2)
+5

quá trình khử:
N
?e
N+1
đặt hệ số cho N+1là 2 ở phía trước N(?),sau đó cân
bằng hệ số cho N+5 theo N+1(?).

2 N+5
?e
2N+1
Tìm số e nhận: 2.(+5) -2(+1) = +8,do đó:

2 N+5 +8e
2N+1 (2b2’)
 Bước 3:Tìm hệ số cho các quá trình (2b2) và (2b2’):

x. x Fe+2y/x -(3x – 2y)e
x Fe+3 (2b2)

y. 2 N+5
+ 8e
2N+1 (2b2’)
BSCNN (3 x  2 y;8)
=8
3x  2 y
BSCNN (8;3 x  2 y )
y=
= 3x – 2y
8

x=

từ đó:.
8.
x Fe+2y/x
3x -2y. 2 N+5

-(3x – 2y)e
+8e




x Fe+3
2N+1

Bước 4: Đầu tiên đặt hệ số cho Fe+2y/x ;Fe+3 ;N+1 sau
đó cân bằng môi trường:
 8xFe(NO3)3 + (3x-2y) N2O +
8FexOy
+
HNO3
H2O
Coi N+1 có vai trò môi trường như N+5 do đó có 30x-6y
hay 2(15x-3y) N+5,vậy:
8FexOy + 2(15x-3y) HNO3 
8xFe(NO3)3 + (3x-2y)
N2O + (15x-3y)H2O
b. Giải nhanh một số phản ứng:


7


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp thăng
bằng electron:
1) Al + HNO3  Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
2) MnO2 + H2SO4 + NaBr  MnSO4 + Na2SO4 + Br2 +
H2O
 CH3COOH + K2SO4 +
3) C2H5OH + KMnO4 + H2SO4
MnSO4 + H2O
4) Cu + KNO3 + H2SO4  CuSO4 + K2SO4 + NO + H2O
Giải:

1) Al0 + H+1N+5O-23
Al+3(N+5O-23)3 + N-3H+14N+5O-23 +
H+12O-2
8. Al0
-3e =
Al+3
3. N+5
+8e =
N-3

8Al + 30HNO3
8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
+4 -2
+1
+6 -2
2) Mn O 2 +
H 2S O 4 + Na+1Br-1 
Mn+2S+6O-24 +
Na+12S+6O-24 + Br02 + H+12O-2
1. Mn+4
+ 2e = Mn+2
1. 2Br-1
-2e
= Br02
MnO2 + 2H2SO4 + 2NaBr  MnSO4 + Na2SO4 + Br2 +
2H2O

3) C-3H+13C-1H+12O-2H+1 + K+1Mn+7O-24
+ H+12S+6O-24
C3
H3C+3O-2O-2H+1
+
K+12S+6O-24
+
+2 +6 -2
+1
-2
Mn S O 4 + H 2O
-1
5. C
-4e =
C+3
4. Mn+7 +5e =
Mn+2
5C2H5OH + 4KMnO4 + 6H2SO4  5CH3COOH + 2K2SO4
+
4MnSO 4
+
11H2O
0
+1 +5 -2
+1
+6 -2

4) Cu + K N O 3 + H 2S O 4
Cu+2S+6O-24 + K+12S+6O-24
+ N+2O-2 + H+12O-2
3. Cu0
-2e = Cu+2
2. N+5
+3e =
N+2
3Cu + 2KNO3 + 4H2SO4  3CuSO4 + K2SO4 + 2NO +
4H2O
Phản ứng oxi hóa – khử nội phân tử :
Cân bằng tương tự như các phản ứng khác nhưng khi
đặt hệ số vào phương trình phản ứng không ưu tiên cho
các trung tâm phản ứng trong cùng phân tử chứa
chúng.Ví dụ:
8


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

NH4NO3  to,
xt  N2O + H2O
> Bước 1:
N-3H+14N+5O-23  to,
xt  N+12O-2 + H+12O-2
( trong đó N-3 biến đổi thành N+1 số oxi hóa tăng nên là
chất khử, còn N+5 biến đổi thành N+1 số oxi hóa giảm
nên là chất oxi hóa).
> Bước 2:
Quá trình oxi hóa: N-3 ?e  N+1
Đặt hệ số nguyên tử cho N -3 là một còn hệ số của
N+1 là 2 (?) sau đó cân bằng N-3 theo N0
2N-3 ?e  2N+1
Tìm số e nhường:2(-3) -2(+1) = -8, do đó:
2N-3 -8e  2N+1
Quá trình khử: N+5 ?e  N+1
Đặt hệ số nguyên tử cho N +5 là 1còn hệ số của N +1
là hai (?)sau đó cân bằng ta được:
2N+5 ?e  2N+1
Tìm số e nhận:2(+5) –2(+1) = +12, do đó:
2N+5 +12e  2N+1
 Bước 3:Tìm hệ số cho các quá trình:
 2N+1
3. 2N-3 -8e
2. 2N+5 +12e  2N+1
 Bước 4: Đặt hệ số chung cho các nguyên tử trong
phương trình phản ứng:
Do trung tâm phản ứng N-3 và N+5
cùng nằm trong
một phân tử nên không ưu tiên cho chúng mà đặt hệ
số cho N+1 trước sau đó cân bằng hệ số của chúng
theo N+1 rồi đến môi trường (hệ số của N +1 là tổng
hệ số N+1 trong hai quá trình) :
5NH4NO3  to,
xt  5N2O + 10H2O
Hay: NH4NO3  to,
xt  N2O + 2H2O
t , xt
Ví dụ 2: KClO3    KCl + O2
t , xt

Bước 1: K+1Cl+5O-23    K+1Cl-1 + O02
(ở đây Cl+5 biến đổi thành Cl-1 nên là chất oxi hóa
còn O-2 biến đổi thành O0 nên là chất khử).
 Bước 2:
Cl+5
+6e = Cl-1
2O-2
-4e = O02


9


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Bước 3:
2. Cl+5
+ 6e = Cl-1
1. 6O-2
- 12e = 3O02
 Bước 4:
t , xt
2KClO3    2KCl + 3O2
Phản ứng tự oxi hóa- khử:
Cân bằng tương tự như các phản ứng khác nhưng khi
đặt hệ số vào phương trình phản ứng không ưu tiên cho
các trung tâm phản ứng trong cùng phân tử chứa
chúng.Ví dụ:
Cl2 + NaOH 
NaCl + NaClO + H2O
 Bước 1:
Cl02 + Na+1O-2H+1 
Na+1Cl-1 + Na+1Cl+1O-2 + H+12O-2
đây Cl0 vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử.
 Bước 2:
Cl02
+ 2e 
2Cl-1
Cl02
- 2e 
2Cl+1
 Bước 3:
1. Cl02
+ 2e 
2Cl-1
1. Cl02
- 2e 
2Cl+1
 Bước 4:

2Cl2 + 4NaOH
2NaCl + 2NaClO + 2H2O

Hay: Cl2 + 2NaOH
NaCl + NaClO + H2O
Phản ứng ï oxi hóa- khử có hai hay nhiều chất
khử :
Cân bằng tương tự như các phản ứng khác
nhưng,nếu phản ứng có nhiều chất khử thì viết lần
lượt các quá trình oxi hóa sau đó tổng hợp các quá trình
này theo tỉ lệ nguyên tử trong hợp chất chứa chúng.
Khi đặt hệ số vào phương trình phản ứng thì thứ tự ưu
tiên cho các trung tâm phản ứng cũng như các trường
hợp khác.Ví dụ:
Ví dụ 1: FeS2 + O2 
Fe2O3 + SO2
 Bước 1:
Fe+2S-12 + O02 
Fe+32O-23 + S+4O-22
Ở đây Fe+2 và S-1 đều là chất khử còn O0 là chất oxi
hóa
 Bước 2:


10


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Các quá trình oxi hóa:
2Fe+2 -2e
=
2Fe+3
S-12
-10e
=
2S+4
Do tỉ lệ giữa nguyên tử Fe:S là 1:2 nên quá trình oxi
hóa tổng hợp là:
1. 2Fe+2 -2e
=
2Fe+3
2. S-12 -10e
=
2S+4
2Fe+2 +2S-12 -22e
= 2Fe+3 + 4S+4
Hay: 2FeS2 -22e = 2Fe+3 + 4S+4 (*)
Quá trình khử:
O02 + 4e = 2O-2
Do O-2 có hai vò trí có nên không ưư tiên hệ số cho nó
mà phải cân bằng theo O0
 Bước 3:
2. 2FeS2 -22e = 2Fe+3 + 4S+4
11. O02 + 4e
= 2O-2
 Bước 4:

4FeS2 + 11 O2
2Fe2O3 + 8SO2
Cách khác: Coi số oxi hóa toàn phân tử FeS2 là 0:
2(FeS2)0 -22e = 2Fe+3 + 4S+4 (**)
Sau đó tiếp tục như cách trên, thu được cùng kết quả.
So sánh (*) và (**) thấy rằng cách này ngắn gọn hơn.

Ví dụ 2: As2S3 + HNO3 + H2O
H3AsO4 + H2SO4 +
NO
Giải nhanh:
As2S3 + HN+5O3 + H2O 
H3As+5O4 + H2S+6O4 + N+2O
3. (As2S3)0
-28e
= 2As+5
+ 3S+6
28. N+5
+3e
= N+2

3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O
6H3AsO4 + 9H2SO4 +
28NO
3.5 Phản ứng ï oxi hóa- khử có hai hay nhiều chất
oxi hóa :
Cân bằng tương tự như các phản ứng khác nhưng,
nếu phản ứng có nhiều chất oxi hóa thì viết lần lượt
các quá trình khử sau đó tổng hợp các quá trình này
theo tỉ lệ nguyên tử trung tâm đóng vai trò là chất oxi
hóa hoặc theo tỉ lệ mol chất sản phẩm của quá trình
khử. Sau đó tổng hợp thành quá trình oxi hóa chung. Khi
đặt hệ số vào phương trình phản ứng thì thứ tự ưu tiên
11


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

cho các trung tâm phản ứng cũng như các trường hợp
khác.Ví dụ:
Al0 + HN+5O3 
Al+3(NO3)3 + N+12O + N+2O + H2O
Biết tỉ khối của hỗn hợp hai khí N 2O và NO so với hiđrô
là 19,2.
Từ tỉ khối có thể biết tỉ lệ mol của N 2O và NO lần
lượt là 3:2
Do đó:
2N+5
+ 8e = 2N+1 (k1)
N+5
+ 3e = N+2 (k2)
Do tỉ lệ mol của N2O và NO lần lượt là 3:2 nên tỉ lệ
giữa N+1:N+2 là 6:2 vì vậy quá trình k1 nhân 3 (hệ số sẳn
có là 2) còn quá trình k2 nhân 2, lúc đó ta có:
3. 2N+5
+ 8e = 2N+1
2. N+5
+ 3e = N+2
1. 8N+5 + 30e = 6N+1 + 2N+2
10. Al0
- 3e = Al+3
10Al + 38HNO3  10Al(NO3)3 + 3N2O +2NO +19H2O
Cách khác:
Al0 + HN+5O3 
Al+3(NO3)3 + N+12O + N+2O + H2O
Từ tỉ khối có thể biết tỉ lệ mol của N 2O và NO lần
lượt là 3:2
Phản ứng trên có thể viết:
Al + HNO3 
Al(NO3)3 + N2O + H2O
(1)

Al + HNO3
Al(NO3)3 + NO + H2O
(2)
Để cân bằng phản ứng đã cho chúng ta cân bằng
từng phản ứng (1) và (2) sau đó tổng hợp theo tỉ lệ
của các khí mol NO và N2O
+ Đối với phản ứng (1):
Al0 + HN+5O3 
Al+3(NO3)3 + N+12O + H2O
3. 2N+5
+ 8e = 2N+1
8. Al0
- 3e = Al+3
8Al + 30HNO3 
8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (1’)
+ Đối với phản ứng (2):
Al0 + HN+5O3  Al+3(NO3)3 + N+5O + H2O
1. Al0
- 3e = Al+3
1. N+5
+3e = N+2
 Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Al + 4HNO3
(2’)
12


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Do tỉ lệ mol N2O và NO lần lượt là 3:2, nên phản ứng
(2’) nhân với 2, phản ứng (1’) nhân với 1:
1. 8Al + 30HNO3  8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
(1’)

2. Al + 4HNO3
Al(NO3)3 + NO + 2H2O
(2’)

10 Al + 38HNO3
10 Al(NO3)3 + 3N2O + 2NO +19H2O
4. Một số bài tập vận dụng:
a> CuS + HNO3  Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO + H2O
b> KBr + PbO2 + HNO3  Br2 + KNO3 + H2O
c> NO + K2Cr2O7 + H2SO4 
HNO3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 +
H2O
d> KClO3 + NH3  KNO3 + KCl + Cl2 + H2O
e> SO2 + KMnO4 + H2O  K2SO4 + MnSO4 + H2SO4
f> CH3-CH=CH2 + KMnO4 + H2SO4  CH3COOH + CO2 + MnSO4
+ K2SO4 + H2O
 C6H5COOK + K2SO4 +
g> C6H5CH3 + KMnO4 + H2SO4
MnSO4 + H2O

h> KMnO4
K2MnO4 + MnO2 + O2
III. Việc triển khai và kết quả đạt được:
1. Việc triển khai:
Phương pháp đã được triển khai trên đối tượng học sinh
đại trà khối 10 và đối tượng học sinh ôn thi Cao đẳng và
Đại học.
2. Kết quả đạt được:
 Đối với đối tượng học sinh đại trà khối 10 đã thí điểm
trong hai năm học 2003-2004 và 2004-2005 ở hai đòa
điểm:
+ Trường PTTH Huỳnh Thúc Kháng (xã Thống Nhất,
KrôngBúk):Hầu hết học sinh hiểu được phương pháp, tuy
nhiên có trên 60% học sinh vận dụng hoàn thiện.
+
Trường PTTH
Lê Hồng Phong (Xã Eaphe,
KrôngPăk):Hầu hết học sinh hiểu được phương pháp,tuy
nhiên có khoảng 70% vận dụng hoàn thiện phương
pháp.
 Đối với đối tượng học sinh Ôn thi Cao đẳng và Đại
học:100% học sinh hiểu và vận dụng phương pháp
hoàn thiện.
3. Nguyên nhân:

13


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Đối với đối tượng học sinh đại trà khối 10: Do thời
lượng học và thực hành phương pháp ngắn (chỉ trong
vòng 5 tiết học), mặt khác nhiều học sinh chưa thấy
được vai trò quan trọng của phương pháp nên chưa thật
sự nổ lực trong việc tự thực hành ở nhà.
 Đối với đối tượng học sinh Ôn thi Cao đẳng và Đại
học:Hầu hết các em xác đònh được việc học gắn liền
với nghề nghiệp tương lai nên có ý thức trong việc
tiếp thu cũng như tự giác trong việc thực hành phương
pháp do đó chất lượng cao hơn hẳn so với khối học
sinh đại trà.
IV. Kết luận:
Cân bằng phản ứng oxi hóa-khử bằng phương pháp
thăng bằng electron là một phương pháp không có gì
mới mẽ, tuy nhiên việc vận dụng phương pháp này khi
cân bằng các phản ứng o xi hóa – khử để có được
hiệu quả cao là một vấn đề mang tính nhạy bén và kó
năng cao. Từ những suy nghó đó, tôi mạnh dạn đưa ra
một số ý kiến mang tính chủ quan trên, rất mong sự
phản hồi nhiệt tình từ phía độc giả để phương pháp
ngày càng hoàn thiện hơn và thật sự mang lại hiệu quả
cao trong việc dạy và học môn hóa học.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, xong không thể tránh
khỏi những thiếu sót. Rất mong sự cảm thông từ phía
độc giả.
Xin chân thành cảm ơn.
Eaphe, ngày 18 tháng 12
năm 2004.
Người viết:


Trần Ngọc Dũng

14


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

15



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×