môt số chú ý khi giải toán hóa vô cơ

Một số phương pháp giải toán hóa
Tác giả: thanhtam12a1 đưa lên lúc: 13:54:22 Ngày 14-01-2008
Phương pháp đại số
+ Viết phương trình Phản ứng.
+ Đặt ẩn số cho các đại lượng cần tìm sao cho đơn giản.
+ Tính theo PTPU và đề bài cho để lập các PT toán học.
+ Giải các PT hay hệ PT này và biện luận kết quả nếu cần.
Nhận xét: Đây là một cách không hay nhưng lại được áp dụng nhiều do thói quen, cần
hạn chế làm theo cách này vì:
- Một số bài có hệ PT rất phức tạp, không giải được về mặt toán học ( số PT ít hơn ẩn ),
rất khó để biện luận để tìm ra đại lượng cần tìm.
- Tính chất toán học của bài toán đã lấn át tính chất hóa học, làm tính chất hóa học bị lu
mờ --> không có tác dụng khắc sâu kiến thức hóa học, làm giảm tác dụng của bài tập.
Ví dụ: Để m gam bột Fe ngoài không khí sau một thời gian thu được 12 gam hỗn hợp A
gồm Fe và các oxit Fe. Cho hỗn hợp tan hoàn toàn trong HNO3 thu được 2,24 l NO duy
nhất. Tính m.
Giải
1. Phương pháp đại số:
Fe + 4HNO3 ---> Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (I)
3FeO + 10HNO3 ---> 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3Fe3O4 + 28HNO3 ---> 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
Fe2O3 + 6HNO3 ---> 2Fe(NO3)3 + 3H2O
Đặt số mol Fe,FeO,Fe3O4,Fe2O3 lần lượt là a,b,c,d. Ta có các PT sau:
mA = 56a + 72b + 232c + 160d = 12 (1)
nFe = a + b + 3c + 2d = m/56 (2)
nO trong oxit = b + 4c + 3d = (12-m)/16 (3)
nNO = a + b/3 + c/3 = 0,1 (4)
Có 4 phương trình 5 ẩn số nên phải biện luận, đề không yêu cầu tính a,b,c,d nên ta tính
vế trái của 2 hoạc 3 --> m. Để làm điều đó ta có thể tổ hợp 1,4 để được vế trái của 2
hoạc khử a của 1,4 để thu được vế trái của 3
Kết quả: m = 10,08 g

2. Phương pháp bảo toàn khối lượng:
nFe(NO3)3 = nFe = m/56
nHNO3 = nNO + 3nFe = 0,1 + 3m/56
nH2O = 1/2 nHNO3
Thay các giá trị vào PT:
mA + mHNO3 = mFe(NO3)3 + mNO + mH2O
---> m = 10,08 g
3. Phương pháp bảo toàn e:
ne Fe nhường = ne do O2 thu + ne do N5+ thu
3m/56 = (12-m).4/32 + 0,1.3
---> m = 10,08 g
4. Suy biến của PP bảo toàn e:
Giả sử hỗn hợp chỉ gồm có Fe và Fe2O3
PU: 4Fe + 3O2 ---> 2Fe2O3
---> nFe = 4/3nO2 = 4/3 . (12-m)/32
Số mol Fe trong A: = m/56 - 4/3 . (12-m)/32
Theo (I) --> nFe = nNO ---> m/56 - 4/3 . (12-m)/32 = 0,1
---> m = 10,08
Ta có thể qui hỗn hợp A gồm có Fe và một trong số các oxit kia của Fe nhưng phức tạp
hơn do các oxit này phản ứng với HNO3 có tạo NO.