Đề tái nâng cao kiến thức về pư oxi hóa khử

Trờng đại học s phạm Hà Nội

Khoa Hoá họC


Ngời thực hiện: Đặng Việt Hà

Bài tập nghiệp vụ s phạm

Tên đề tài: Nâng cao kiến thức về phản ứng oxi hoá
khử cho học sinh năng khiếu môn hoá học THCS

Phú Thọ, tháng 6 năm 2009

1


Trờng đại học s phạm Hà Nội

Khoa Hoá HọC



Bài tập nghiệp vụ s phạm

Tên đề tài: Nâng cao kiến thức về phản ứng oxy hoá
khử cho học sinh năng khiếu môn hoá học THCS

Ngời hớng dẫn: Tiến sĩ Phạm Đức Roãn
Ngời thực hiện: Đặng Việt Hà
Lớp :

Hoá K2 Phú Thọ

Phú Thọ, tháng 6 năm 2009
Mục lục
2


Néi dung

Tran
g

3


Phần I: Những vấn đề chung
I- Lý do chọn đề tài
II- Mục đích - nhiệm vụ nghiên cứu
III- Khách thể và đối tợng
IV- Giả thuyết khoa học
V- Phơng pháp nghiên cứu
VI- Đóng góp của đề tài
VII- Giới hạn của đề tài
Phần II: Nội dung
A- Cơ sở lý luận và thực tiễn
I- Cơ sở lý luận
Chơng I: Tổng quan về phản ứng oxi hoá khử

I.1- Một số khái niệm và định nghĩa về phản ứng

oxy hoá khử
I.2- Một số khái niệm có liên quan
I.3- Phân loại phản ứng oxi hoá khử
Chơng II: Sơ lợc phân loại bài tập về phản ứng oxi hoá -

5
5
6
6
7
7
7
7
8
8
8
8
8
9
11
13

khử

II.1- Các dạng bài toán lý thuyết
II.2- Các dạng bài toán định lợng
Chơng III: Các phơng pháp cân bằng phản ứng oxi hoá -

13
17

22

khử

III.1- Phơng pháp đại số
III.2- Phơng pháp cân bằng electron
III.3- Phơng pháp cân bằng ion - electron
III.4- Phơng pháp cân bằng số oxi hoá
II- Cơ sở thực tiễn
II.1- Một vài nhận xét
II.2- Một số bài tập tham khảo
B- Quá trình thực nghiệm giải pháp mới
I. Quy trình tiến hành
II. Kết quả đánh giá
Phần III: Kết luận chung

1234-

Kết luận
Một số nhận xét rút ra từ thực tế
Cách sử dụng sáng kiến
Kiến nghị

4

22
22
23
26
27

27
28
41
41
41
43
43
43
43


Phần I: Những vấn đề chung.
I. Lý do chọn đề tài.

Giáo dục giữ vai trò quan trọng trong sự phát triển của xã
hội, muốn xã hội phát triển thì trớc tiên phải quan tâm phát
triển giáo dục.
Gần đây, nhà nớc ta đã thực hiện công cuộc cải cách giáo
dục. Trong công cuộc cải cách giáo dục nói chung và cải cách
môn hoá học nói riêng, một trong các mục tiêu đợc đặt ra là
thay đổi tăng dần mức độ khoa học hiện đại, cung cấp đầy
đủ cơ sở lý thuyết cho các quá trình hoá học để đảm bảo hội
5


nhập về kiến thức, với sự phát triển chung của thế giới.
Là giáo viên trong thời đại ngày nay, tôi thiết nghĩ mình
phải học tập và giảng dạy theo tiêu chí: "Nhà giáo - Nhà nghiên
cứu khoa học". Chính vì vậy, chẳng những tôi bám, sát yêu
cầu về chuyên môn mà còn say mê tìm hiểu ở học sinh những

vấn đề gì còn vớng mắc trong học tập hoá học, từ đó có
những sáng kiến kinh nghiệm nho nhỏ nhằm khắc phục vớng
mắc đó để giảng dạy tốt hơn.
Sau nhiều năm dạy học Hoá học tôi nhận thấy học sinh
trung học cơ sở rất lúng túng trong việc nghiên cứu về phản
ứng oxi hoá khử (Đây là một trong những phản ứng quan trọng
nhất trong các phản ứng hoá học). Và hơn nữa kiến thức về
phản ứng oxi hoá khử rất phong phú và phức tạp. Trong các kỳ
thi học sinh giỏi, thi vào các trờng chuyên, lớp chọn của tỉnh,
của bộ, các em thờng nhầm lẫn và không có cách giải các bài
tập về phản ứng oxi hoá khử. Vì vậy tôi đã đi chọn đề tài:
"Nâng cao kiến thức về phản ứng oxi hoá khử cho học
sinh năng khiếu môn hoá học THCS"
Thuật ngữ oxi hoá khử xuất hiện trong hoá học từ khi ngời
ta cho rằng quá trình oxi hoá là quá trình kết hợp với oxi còn
quá trình khử là quá trình oxi. Về sau ngời ta xác định đợc
rằng các phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng có kèm theo sự
chuyển dịch electron từ tố này sang nguyên tố khác, nghĩa là
phản

ứng oxi hoá - khử bao giờ cũng xảy ra đồng thời quá trình oxi
hoá và quá trình khử. Trong tự nhiên quá trình oxi hoá - khử rất
đa dạng, có tầm quan trọng hết sức to lớn. Sự cháy, sự thối rữa,
sự cháy âm ỉ, sự trao đổi chất, sự hấp thụ khí cacboníc...
6


của cây cối và các quá trình sinh học khác là các phản ứng oxi
hoá - khử. Các phản ứng oxi hoá - khử là cơ cở của nhiều quá
trình kỹ thuật nh: Điều chế kim loại, phi kim từ hợp chất tơng

ứng, sản xuất hoá chất, vật liêu xây dựng, tổng hợp thuốc
men... chúng còn là nền tảng của nhiều phơng pháp phân
tích hoá học xác định các chất khác nhau.
Vì vậy, đề tài: "Nâng cao kiến thức về phản ứng oxi hoá
- khử cho học sinh năng khiếu môn hoá học THCS" là một đề
tài giúp học sinh nắm chắc về lý thuyết, ứng dụng rộng rãi bài
tập, có ý nghĩa thiết thực nâng cao việc dạy và học phản ứng
oxi hoá khử ở trờng THCS.
II. Mục đích - Nhiệm v ụ nghiên cứu.

1. Mục đích.
- Giúp cho học sinh hiểu sâu, nắm chắc kiến thức về
phản ứng oxi hoá khử
- Qua nghiên cứu cơ sở lý thuyết về phản ứng oxy hoá khử
học sinh biết
vận dụng những kiến thức đó để giải các bài tập định tính
và định lợng về phản ứng oxi hoá khử một cách dễ dàng
2. Nhiệm vụ.
Tìm ra phơng pháp đa kiến thức phản ứng oxi hoá khử tới
học sinh THCS một cách đơn giản - dễ hiểu - dễ tiếp thu nhất:
Hớng cho các em học sinh ham hiểu biết, tìm tòi, giải thích các
hiện tợng có trong cuộc sống.
III. Khách thể và đối tợng.

1. Đối tợng:
* Lý thuyết về phản ứng oxi hoá khử: Định nghĩa, các yếu
tố ảnh hởng, các yếu tố liên quan, phân loại.
* Bài tập về phản ứng oxi hoá khử: Phân loại một số bài
7

toán mẫu, một số bài tập tham khảo.
2. Khách thể:
Nghiên cứu về quá trình giảng dạy phần kiến thức phản
ứng oxy hoá khử ở THCS.
IV. Giả thuyết khoa học.

Phần kiến thức oxi hoá khử bắt đầu đợc đề cập trong chơng trình SGK hoá học lớp 8 và xuyên suốt chơng trình hoá
học. Nếu đề tài áp dụng vào giảng dạy thì học sinh sẽ không
còn lúng túng vớng mắc khi gặp phải các bài tập oxy hoá khử
nữa, và qua đó học sinh sẽ nắm bắt đợc kiến thức sâu rộng
về phản ứng oxi hoá khử.
V. Phơng pháp nghiên cứu.

- Phơng pháp nghiên cứu tài liệu.
- Phơng pháp giảng dạy.
- Phơng pháp thực hiện.
- Phơng pháp tổng hợp thống kê.
VI. Đóng góp của đề tài.

Cung cấp cho học sinh có kiến thức sâu rộng về phản ứng
oxi hoá - khử, giúp cho học sinh biết giải các bài toán có liên
quan đến phản ứng oxi hoá - khử.
VII. Giới hạn của đề tài.

Hoá học lớp 8, 9 THCS

8

Phần II: Nội dung
A. Cơ sở lý luận và thực tiễn.
I. Cơ sở lý luận.

Chơng I: Tổng quan về phản ứng oxi hoá - khử
I.1: Một số khái niệm và định nghĩa về phản ứng oxi hoá - khử.

Có rất nhiều định nghĩa khác nhau về phản ứng oxi hoá khử.
1. Phản ứng oxi hoá - khử:
Là phản ứng hoá học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi
hoá và sự khử.
- Sự khử là sự tách nguyên tử oxi
- Sự oxi hoá là sự hoá hợp với nguyên tử oxi.
- Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác (hoặc hoá hợp
với đơn chất oxi)
- Chất oxi hoá là chất nhờng oxi cho chất khác.
VD: Xét phản ứng:

CuO + H2 = Cu + H2O

Chất khử: H2.
Chất oxi hoá: CuO
CuO Cu : Sự khử CuO
H2 H2O : Sự oxi hoá H2
(SGK hoá học lớp 8)
2. Phản ứng oxi hoá - khử:
Là phản ứng trong đó nguyên tử hoặc ion này nhờng
electron cho nguyên tử hoặc ion khác.
Trong phản ứng oxi hoá - khử quá trình oxi hoá và quá
9

trình khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời.
- Sự oxi hoá là sự mất electron
- Sự khử là sự thu electron
- Chất khử là chất nhờng electron
- Chất oxi hoá là chất thu electron
(SGK hoá học lớp 10)

VD: FeCl2 + 1/2 Cl FeCl3
Fe2+ - 1e = Fe3+ : Sự oxi hoá
1/2Cl + 1e = Cl- : Sự khử
Chất khử : FeCl2
Chất oxi hoá : Cl2
3. Phản ứng oxi hoá - khử:
Là phản ứng trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của các
nguyên tố tham gia vào thành phần phân tử các chất trong hệ
phản ứng.
* Oxi hoá là sự nhờng electron
* Sự khử là sự nhận electron
* Chất khử là chất nhờng electron
* Chất oxi hoá là chất nhận electron
Đây là định nghĩa khái quát hơn cả giúp ta phân biệt với
phản ứng không thay đổi số oxi hoá.
I.2: Một số khái niệm liên quan.

Để hiểu rõ về quá trình oxi hoá khử, chúng ta cần xét
một số khái niệm quan trọng trong hoá học có liên quan.
1. Độ âm điện:
Khái niệm độ âm điện đã tồn tại trong hoá học từ rất lâu

và đợc giải thích theo quan điểm electron từ khi thuyết cấu
tạo nguyên tử và liên kết hoá học ra đời.
10


Theo Pao Linh "Độ âm điện là khả năng của nguyên tử
trong phân tử hút electron về phía mình". Theo khái niệm này
thì độ âm điện của nguyên tố khí trơ bằng không vì lớp
electron ngoài cùng trong nguyên tử của chúng ta đã bão hoà.
Khái niệm này thờng gắn liền với sự phân chia các nguyên
tố thành kim loại và phi kim. Tính chất kim loại của các nguyên
tố giảm đi thì độ âm điện của chúng tăng lên.
2. Hoá trị:
Hoá trị của một nguyên tố đặc trng cho khả năng của
nguyên tử của nguyên tố đó có thể hình thành một số liên kết
hoá trị nhất định. Hoá trị thờng
gắn liền với một kiểu liên kết cụ thể.
Điện hoá trị đợc xác định bằng số electron mà một
nguyên tử mất đi hay thu vào khi tạo thành ion đơn. Đó là
điện tích của các ion trong hợp chất ion. Chẳng hạn trong quá
trình phân tử CaCl2 nguyên tử Ca có điện hoá trị +2, nguyên
tử Cl là-1.
Cộng hoá trị đợc xác định bẳng số liên kết cộng hoá trị
do các nguyên tử trong phân tử tạo thành. Mỗi liên kết cộng hoá
trị đợc hình thành từ một cặp electron.
VD: - Trong phân tử H2 : Hiđrô có cộng hoá trị 1
- Trong phân tử N2 : Nitơ có cộng hoá trị 3
- Trong phân tử CO2; CH4 : Các bon có cộng hoá trị 4
- Trong phân tử NH3 : Nitơ có cộng hoá trị 3
- Trong phân tử NH4+ : Nitơ có cộng hoá trị 4

Nh vậy là phải biết rõ cấu tạo phân tử của một chất mới xác
định đợc hoá trị của các nguyên tố tạo nên chất đó. Thực tế
không phải bao giờ ta cũng làm đợc điều đó. Vì vậy các nhà
hoá học đề nghị đa vào hoá học khái niệm hoá trị hình thức:
11


Đó là số oxi hoá.
3. Số oxi hoá.
Số oxi hoá là điện tích quy ớc của nguyên tử trong phân
tử đợc tính với giả thiết rằng phân tử chỉ gồm những ion.
Số oxi hoá biểu thị giá trị điện tích và nó dựa trên giả
định rằng những electron của mỗi liên kết trong phân tử
hoặc trong ion thuộc về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.
Số oxi hoá có giá trị âm, dơng, bằng không hoặc phân
số và thờng đợc viết trên ký hiệu của nguyên tố đó.
Số oxi hoá của một nguyên tố đợc xác định theo qui ớc
sau:
a. Số oxy hoá của đơn chất bằng không
VD: Số oxi hoá của Fe, Cu,Cl2, S bằng không.
b.Đối với các ion đơn nguyên tử, số oxy hoá bằng điện tích của
ion đó.
VD: Số oxi hoá của Na+, Mg2+, I-1 , S-2 lần lợt bằng +1, +2,
-1, -2.
c. Trong các hợp chất, số oxi hoá của hyđrô bằng +1 (Trừ hợp
chất của hyđrô với kim loại phân nhóm IA, IIA, IIIA) Số oxi hoá
của oxi bằng -2 (Trừ hợp chất với Flo, H2O2, KO3...
d. Trong một phân tử, tổng số oxi hoá của các nguyên tử trong
phân tử bằng không, từ đó có thể tính số oxi hoá của nguyên
tố cha biết trong hợp chất.

VD: Tính số oxi hoá của ni tơ trong các hợp chất amôniac
NH3, axit nitrơ HNO2 và axit nitric HNO3.
Ta gọi x,y,z là các số oxi hoá cần tìm.
Trong NH3: x + 3(+1) = 0

x = -3

Trong HNO2: (+1) + y + 2(-2) = 0

y = +3

Trong HNO3: (+1) +z + 3(-2) = 0

z = +5

12


Khác với hoá trị, số oxi hoá chỉ là một khái niệm có tính chất
hình thức và thờng không đặc trng cho trạng thái thực của
một nguyên tố trong hợp chất. Vì vậy trong nhiều trờng hợp số
oxi hoá không trùng với hoá trị của nguyên tố đó.
VD: - Trong hợp chất: CH4 ; CH3OH; HCHO; HCOOH; và CO2
cácbon có số oxi hoá lần lợt là: -4; -2; 0; +2; +4 trong khi đó
cộng hoá trị của cacbon trong tất cả các hợp chất trên đều
bằng 4. Trong ion [ Fe(CN)6]3-sắt có số oxi hoá là +3, cộng hoá
trị của nó bằng 6.
II. Phân loại phản ứng oxi hoá - khử.

Có thể chia các phản ứng oxi hoá - khử thành 3 loại:

1. Phản ứng giữa các phân tử.
Trong các phản ứng oxi hoá - khử giữa các phân tử sự chuyển
electron xảy ra giữa các phân tử khác nhau. Đây là loại phản
ứng o xi hoá - khử phổ biến nhất.
Một số ví dụ:
+ Sự kết hợp giữa các nguyên tố
4P + 5O2 t 2P2O5
o

+ Phản ứng giữa kim loại với các hợp chất
Zn + CuSO4 Cu+ ZnSO4
Au + HNO3 + HCl

H [AuCl4] + NO + H2O

+ Phản ứng giữa phi kim với các hợp chất
Br2 + 2KI I2 + 2KBr
3P + 5HNO3 + 2H2O 3H3PO4 + 5NO
+ Phản ứng giữa các hợp chất
2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2
+

8H2O

2. Các phản ứng dị ly hay phản ứng oxi hoá khử
Trong hợp chất này một chất phân ly thành hai chất khác,
13


trong đó một chất ở mức oxi hoá thấp hơn và một chất ở mức

oxi hoá cao hơn.
VD: 3HNO2 HNO3 + 2NO + H2O
3Cl2 + 6KOH 5KCl + KClO3 + 3H2O
3. Các phản ứng nội phân tử.
Trong các phản ứng này sự chuyển electron xảy ra giữa
các nguyên tử của các nguyên tố cùng nằm trong một phân tử.
VD: +, Sự phân huỷ NH4NO3 khi đun nóng
NH4NO3

o

t



N2O + 2H2O

+, Sự phân huỷ KClO3 dới tác dụng xúc tác của MnO2
khi đun nóng.
2 KClO3 t
o

2 KCl + 3 O2

Chơng II:
Sơ lợc phân loại bài tập về phản ứng oxi hoá khử
Loại bài tập về phản ứng oxi hoá khử, có thể chia làm hai loại cơ
bản sau:
14

Bài toán định tính (bài toán lý thuyết)
Bài toán định lợng
Trong hợp
chất vô cơ

II.1. Các dạng bài toán lý thuyết:

Xác định
số oxi hoá
Trong hợp
chất hữu
cơ

Nhận biết
phản ứng
oxi hoá
khử
Cân bằng
phơng
trình

Lập PTHH
của phản
ứng oxi
hoá - khử

Hoàn
thành phơng trình
Phản ứng

Hoàn
thành sơ
đồ phản
ứng

Chiều của
phản ứng
oxi hoá
khử

1. Xác định số oxi hoá.
15


a. Xác định số oxi hoá của hợp chất vô cơ
Nguyên tắc
+ Trong phân tử số oxi hoá bằng 0.
+ Trong ion tổng số oxi hoá của các nguyên tố tạo nên ion
bằng điện tích ion.
+ Trong hợp chất:
- Số oxi hoá dơng: Số oxi hoá dơng cao nhất của nguyên
tử các nguyên tố bằng số thứ tự của phân nhóm chính.
- Số oxi hoá âm: (Nguyên tố nhóm IV, V, VI, VII) bằng
electron nhận vào cho đủ 8e
- Các nguyên tố chuyển tiếp chỉ thể hiện số oxi hoá dơng.
Phân nhóm chính

Số e lớp ngoài cùng
Số oxi hoá dơng cao nhất

I

II

1
2
+1 +2

III

V

VI

VII

3
4
+3 +

5
+

6
+6

7
+7

4
+

5
+

+2

+1

2

1

+4

+3

Số oxi hoá dơng thấp nhất

IV

+

+5

2
+
3
+

Số oxi hoá âm

-4

4
-3

-2

-1

b. Xác định số oxi hoá của hợp chất hữu cơ.
Nguyên tắc chung: Giống phần các định của hợp chất vô cơ,
ngoài ra trong liên kết với phi kim (O; Cl; Br; I; N; S) các bon có
số oxi hoá âm, trong liên kết C - C cácbon có số oxi hoá bằng 2.
Có 2 cách xác định số oxi hoá của C là:
16


+ Số oxi hoá trung bình
+ Dựa vào công thức cấu tạo (có thể áp dụng cho hợp
chất vô cơ)
VD: Xác định số oxi hoá của C trong hợp chất C 3H8O
C1: Tính số oxi hoá trung bình của tổng số oxi hoá: C3H8O
Ta có: 3x + 8(+1) + 1(-2) = 0 x = -2
C2: Dựa vào công thức cấu tạo
CH3 - CH2 - CH2 - OH Số oxi hoá TB của C=2
2. Nhận biết phản ứng oxi hoá khử.
Nguyên tắc: Dựa vào định nghĩa phản ứng oxi hoá khử
(Là có sự thay đổi số oxi hoá)

VD: Trong các phản ứng cho dới đây phản ứng nào là phản
ứng oxi hoá khử, viết quá trình cho nhận e.
a. 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O
b. 2Na + 2H2O 2 Na OH + H2
c. CuO + H2 Cu + H2O
d. CO2 + CaO CaCO3
Các phản ứng oxi hoá khử là b, c (vì có sự trao đổi số oxi
hoá)
Pứ b: 2Na0 + 2H2O 2Na+1OH + H02
2Na - 2 x 1e 2Na+
2Na + 2 x 1e 2H0
Vậy H+(H2O) là chất oxi hoá
Na là chất khử
Pứ c: CuO + H2 Cu + H2O
2H0 - 2e 2H+ (2H0 2H+ + 2e)
Cu2+ + 2e Cu0
Vậy H2 là chất khử
CuO là chất oxi hoá
17


3. Lập phơng trình phản ứng oxi hoá - khử
a. Cân bằng phơng trình hoá học (4 phơng pháp)
Trình bày riêng ở chơng III.
b. Hoàn thành phơng trình phản ứng oxi hoá - khử
Phơng pháp: - Xác định chất oxi hoá, chất khử mạnh hay yếu
- Chọn khả năng số oxi hoá của nguyên tố thay đổi
cho phù hợp đề bài (chú ý môi trờng phản ứng của các chất)

VD: Hoàn thành PTHH sau:

H2SO3 + Br2 + H2O H2SO4 + .........
Ta có: H2S+4O3 + Br02 + H2O H2S+6O4 + HBr-1
1 x S+4 - 2e S+6
1 x Br2 + 2.1e 2Br-1
H2SO3 + Br2 + H2O H2SOI4 + 2HBr
c. Hoàn thành sơ đồ phản ứng.
Phơng pháp: - Đánh số thứ tự phản ứng
- Xác định rõ đợc sự thay đổi số oxi hoá
- Nắm chắc đợc tính chất hoá học của các chất
- Viết các phơng trình phản ứng theo thứ tự.
VD: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau (ghi rõ điều kiện
phản ứng) phản ứng nào là phản ứng oxi hoá khử.
HCl Cl2 FeCl3 NaCl HCl CuCl2 AgCl Ag
(1). 4HCl + MnO2 Cl2 + 2H2O + MnCl2
(2). 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
(3). FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + NaCl
(4). 2NaCl + H2SO4đặc Na2SO4 + 2HCl
(5). 4HCl + O2 + 2Cu 2CuCl2 + 2H2O
(6). CuCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Cu(NO3)2
(7).

2AgCl 2Ag + Cl2
18


Phản ứng 1, 2, 5 ,7 là phản ứng oxi hoá khử vì có sự thay
đổi số oxi hoá

II. Các dạng bài toán định lợng.
Bài toán áp dụng phơng

pháp bảo toàn khối lợng
và tăng, giảm khối lợng

Bài toán áp dụng phơng
pháp bảo toàn nguyên tố

Bài toán áp dụng phơng
pháp bảo toàn e

Bài toán tổng hợp

19


1. Dạng bài toán áp dụng phơng pháp bảo toàn khối lợng
và tăng giảm khối lợng.
* Bài toán áp dụng phơng pháp bảo toàn khối lợng
Dựa vào định luật bảo toàn khối lợng: "Tổng khối lợng các chất
tham gia phản ứng bằng tổng các chất tạo thành sau phản ứng"
VD1. Đốt cháy m gam hiđrôcácbon, C và H của hiđrôcácbon
biến thành C và H trong CO2 và H2O có khối lợng mc và mH.

Ta luôn có: mHiđrocacbon + mO2 = mCO2 + mH2O
mHđrocacbon = mC + mH

VD2. Nung m gam hỗn hợp Al, Fe2O3 để thực hiện phản
ứng nhiệt nhôm:
2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
Dù phản ứng có xảy ra hoàn toàn hay không ta vẫn thu đợc
hỗn hợp chất rắn có khối lợng m gam vì trong phản ứng không

có chất nào thoát ra khỏi môi trờng phản ứng.
* Phơng pháp tăng, giảm khối lợng:
Nguyên tắc: Dựa vào sự tăng, giảm khối lợng khi chuyển từ
1 mol chất A thành một hoặc nhiều mol chất B (có thể qua các
giai đoạn trung gian) ta dễ dàng tính đợc số mol các chất
hoặc ngợc lại.
VD1. Phản ứng có tạo thành chất khí: 2KClO3 2KCl + 3O2
Khi chuyển từ 1 mol KClO3 thành 1 mol KCl, khối lợng giảm
là:
122,5 - 74,5 = 48 (g) Có 1 mol O2 đợc giải phóng. Nh vậy khi
biết khối lợng muối giảm ta có thể tính đợc số mol O2 hoặc ng20


ợc lại.
VD2. Bài toán nhúng thanh kim loại A vào dung dịch muối
của kim loại

B. Sau khi lấy thanh kim loại A ra thanh kim loại

khối lợng Aban đầu sẽ thay đổi do:
- Một lợng A tan vào dung dịch
- Một lợng B từ dung dịch đợc ghiản phóng bám vào A
- Và khối lợng thanh A tăng hay giảm tuỳ vào phơng trình
hoá họccụ thể.
Chẳng hạn bài toán: Nhúng một thanh kim loại Al nặng 50
gamvào 400 ml dung dịch CuSO4 0.5 M. Sau một thòi gian lấy
thanh Al ra rửa sạch, cân nặng 51,38 gam. Tính kgối lợng Cu
thoát ra và nồng độ các chất trong dung dịch sau phản ứng,
giả sử tất cả Cu thoát ra bám trên thanh Al.
Giải:

- Gọi số mol Al tham gia phản ứng là 2x.
PTHH: 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu
2x

3x

x

3x

mol

Theo bài khối lợng tăng là: 64.3x - 27.2x = 51,38 - 50
x = 0,01 mol

MCu = 0,01. 3,64 = 1,92(g)
CM Al2(SO4)3 =

0,01.1000
= 0,025 (M)
400

CM CuSO4 d = (

0,5.400
1000

- 0,01.3) . 1000 : 400 = 0,425 M

(Có thể tính theo cách khác)

2. Dạng bài toán dựa vào phơng pháp bảo toàn nguyên tố
Định luật bảo toàn nguyên tố "Trong phản ứng hoá học,
tổng số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trớc và sau phản ứng
không thay đổi".
21


VD: Hỗn hợp A gồm a mol FeO, b mol Fe2O3 bị khử bởi khí
CO cho hỗn hợp chất rắn B gồm x mol Fe2O3 d, y mol Fe3O4, z
mol FeO d, t mol Fe.
Khi đó: nFe(trong A) = nFe(trong B). Nghĩa là a+ 2b = 2x + 3y +
z +t
3- Phơng pháp bảo toàn electron
Nguyên tắc: Khi có nhiều chất oxy hoá hoặc chất khử
trong hỗn hợp phản ứng (nhiều phản ứng hoặc phản ứng qua
nhiều giai đoạn) thì tổng số mol e nhờng = tổng số mol e
nhận
VD: Hỗn hợp X gồm O2 và Cl2 có tỷ khối so với H2 là 25,75.
Cho 1,12 lít X phản ứng vừa đủ với hỗn hợp nhôm và magiê thu
đợc 4.105gam hỗn hợp oxít và muối clorua. Hãy tính khối lợng
mỗi kim loại trong hỗn hợp
Giải
Dùng phơng pháp bảo toàn electron
Tổng số mol electron mà các chất đã cho = tổng số mol
electron mà các chất đã nhận
* Chất cho electron có Al và Mg theo phơng trình
Al - 3e Al3+

và

Mg - 2e Mg2+

a +b 3(a+b)

c+d 2(c+d)

Tổng số mol electron mà Al và Mg đã cho là 3 (a+b) +
2(c+ d)

* Chất nhận electron có O2và Cl2 theo phơng trình
O2 + 2.2e 2O20,025

và

0,1

Cl2 + 2.1e 2Cl-1
0,025 0,05

Tổng số mol electron mà O 2 và Cl2 đã nhận là: 0,1 + 0,05
22


=0,15
Ta có hệ phơng trình
27(a+ b) + 24 (c + d) = 1,53 (*)
3(a + b) + 2 (c + d) = 0,15

(**)

Giải hệ phơng trình ta đợc (a+ b) = 0,03 và c + d = 0,03
Khối lợng Al = 0,03. 27 = 0,81 g

Khối lợng Mg = 0,03. 24

=0,72(g)
4- Bài toán tổng hợp
Các bớc:
- Viết tất cả các PTHH theo yêu cầu bài toán
-Đổi các dữ kiện bài toán theo đơn vị mol
- Đặt số mol các chất ban đầu rồi áp dụng vào PTHH để
giải
- Sử dụng các công thức để lập đợc hệ phơng trình toán
học
- Giải theo yêu cầu của bài
VD: Để m gam phôi bào sắt (A) ngoài không khí, sau một
thời gian biến thành hỗn hợp B có khối lợng 30gam gồm sắt và
oxit (FeO, Fe2O3, Fe3O4). Cho B tác dụng hoàn toàn với dung dịch
axit HNO3 thấy giải phóng ra 5,6 dm3 khí NO duy nhất (đktc).
Tính khối lợng của A
Giải
Có các phơng trình phản ứng
to

Fe + 1/2O2
3Fe + 2O2
4Fe + 3O2

to
to

FeO

(1)

Fe3O4

(2)

2Fe2O3

(3)

Fe + 4 HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
x

(4)

x

3FeO + 10HNO3 3 Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (5)
23


1
y
3

y

3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + 14 H2O + NO(6)
1
z
3

z
Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
t

(7)

2t

Gọi x, y, z, t lần lợt là số mol Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3
Trong 30 (g) hỗn hợp B, ta có
56x + 72 y + 232z + 160t = 30 (g)

(*)

Theo ( 4, 5, 6)
1

1

5,6

NNO = x 3 y 3 z 22,4 0,25(mol )
Hay 3x + y + z = 0,75

(**)

Số mol Fe ban đầu: x + y + 3z + 2t

(***)

Chia (*) cho 8 rồi cộng (**) ta đợc
10x + 10y + 30z + 20t = 10nA = 4,5
=> nA = 0,45 => mA = 0,45. 56 = 25,2 (g) => mFe.

24


Chơng III:
Các phơng pháp cân bằng phản ứng oxi hoá - khử
Có nhiều phơng pháp cân bằng phơng trình của phản
ứng oxi hoá - khử. Tất cả đều dựa trên nguyên lý bảo toàn khối
lợng và bảo toàn điện tích
III.1- Phơng pháp đại số

Phơng pháp này áp dụng cho tất cả các loại phản ứng hoá
học
a- Nguyên tắc: Dựa vào số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai
bên phải bằng nhau.
- Đặt ẩn số là các hệ số hợp thức. Dùng định luật bảo toàn
khối lợng để cân bằng nguyên tố và lập phơng trình đại số.
- Chọn nghiệm tuỳ ý cho 1 ẩn số rồi dùng hệ phơng trình
đại số để suy ra các ẩn số còn lại.
VD: a FeS2 + bO2 c Fe2O3 + d SO2
Ta có:

Fe:

a = 2c

S:

2a = d

O:

2b = 3c + 2d

Chọn c = 1, a = 2, d = 4, d=

11
2

Nhân cả 2 vế với 2, ta có phơng trình
4FeS2 + 11 O2 2Fe2O3 + 8SO2
b- Bản chất của phơng trình đại số:
Phơng pháp đại số không cho thấy bản chất của phản ứng
oxi hoá - khử không thể xác định chất oxi hoá, chất khử và
25