Tài nguyên dạy học

LIÊN KẾT

Hỗ trợ trực tuyến

  • (BLOG HÓA HỌC)

THỜI GIAN

BộThống kê violet

  • lượt truy cập   (chi tiết)
    trong hôm nay
  • lượt xem
    trong hôm nay
  • thành viên
  • Chào mừng quý vị đến với Blog HÓA HỌC .

    Quý vị chưa đăng nhập hoặc chưa đăng ký làm thành viên, vì vậy chưa thể tải được các tư liệu của Thư viện về máy tính của mình.
    Nếu đã đăng ký rồi, quý vị có thể đăng nhập ở ngay ô bên phải.

    Các phương pháp cân bằng phản ứng

    (Tài liệu chưa được thẩm định)
    Nguồn: Sưu tầm
    Người gửi: Lê Thị Lệ Tình (trang riêng)
    Ngày gửi: 18h:07' 03-07-2008
    Dung lượng: 775.5 KB
    Số lượt tải: 742
    Số lượt thích: 0 người



    Chương trình Hóa học


    III CÁC PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ

    Nguyên tắc chung để cân bằng phản ứng oxi hóa khử là số điện tử cho của chất khử phải bằng số điện tử nhận của chất oxi hóa hay số oxi hóa tăng của chất khử phải bằng số oxi hóa giảm của
    chất oxi hóa.

    III.1. PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG ĐIỆN TỬ (THĂNG BẰNG ELECTRON)

    Thực hiện các giai đoạn:

    + Viết phương trình phản ứng xảy ra với đầy đủ tác chất, sản phẩm (nếu đầu bài yêu cầu bổ
    sung phản ứng, rồi mới cân bằng).

    + Tính số oxi hóa của nguyên tố có số oxi hóa thay đổi. Nhận diện chất oxi hóa, chất khử.

    + Viết phản ứng cho, phản ứng nhận điện tử (Phản ứng oxi hóa, phản ứng khử). Chỉ cần viết nguyên tử của nguyên tố có số oxi hóa thay đổi, với số oxi hóa được để bên trên. Thêm hệ số thích hợp để số nguyên tử của nguyên tố có số oxi hóa thay đổi hai bên bằng nhau.

    + Cân bằng số điện tử cho, nhận. Số điện tử cho của chất khử bằng số điện tử nhận của chất oxi hóa (Hay số oxi hóa tăng của chất khử bằng số oxi hóa giảm của chất oxi hóa) bằng cách thêm hệ
    số thích hợp.

    + Phối hợp các phản ứng cho, nhận điện tử; các hệ số cân bằng tìm được; và phản ứng lúc đầu
    để bổ sung hệ số thích hợp vào phản ứng lúc đầu.

    + Cuối cùng cân bằng các nguyên tố còn lại (nếu có) như phản ứng trao đổi.

    Các thí dụ: Cân bằng các phản ứng sau đây theo phương pháp cân bằng điện tử.

    Thí dụ 1

    +7 +2 +2 +3
    KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O Chất oxi hóa Chất khử

    +7 +2
    2 Mn +5e- Mn (phản ứng khử)
    +2 +3
    5 2Fe -2e- 2Fe (Phản ứng oxi hóa)
    (+4) (+6)

    2KMnO4 + 10FeSO4 + H2SO4 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O




    2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O

    Thí dụ 2:
    
    +8/3 +5 +3 +2
    Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O
    Chất khử Chất oxi hóa

    +8/3 +3
    3 3Fe - e- 3Fe (Phản ứng oxi hóa)
    (+8) (+9)
    +5 +2
    N + 3e- N (Phản ứng khử)


    3Fe3O4 + HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + H2O

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

    [ Trong 28 phân tử HNO3 của tác chất, chỉ có 1 phân tử là chất oxi hóa thật sự, còn 27 phân tử
    tham gia trao đổi (tạo môi trường axit, tạo muối nitrat)]


    Thí dụ 3:
    
    +2 -1 0 +3 -2 +4 -2
    FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2
    Chất khử Chất oxi hóa
    Pirit sắt, Sắt (II) pesunfua

    +2 +3
    2Fe -2e- 2Fe (Phản ứng oxi hóa)
    (+4) (+6)
    2 -22e-
    -1 +4
    4S - 20e- 4S (Phản ứng oxi hóa)
    (-4) (+16)

    0 -2
    11 O 2 + 4e- 2O (Phản ứng khử)
    (0) (-4)

    4FeS2 + 11O2 t0 2Fe2O3 + 8SO2

    Thí dụ 4:
    +2y/x +5 +3 +2
    FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O
    Chất khử  Chất oxi hóa

    +2y/x +3
    3 xFe - (3x-2y)e- xFe (Phản ứng oxi hóa)
    (+2y) (+3x)

    +5 +2
    (3x-2y) N +3e- N (Phản ứng khử)


    3FexOy + (3x-2y)HNO3 3xFe(NO3)3 + (3x-2y)NO + H2O
    3FexOy + (12x-2y)HNO3 3xFe(NO3)3 + (3x-2y)NO + (6x-y)H2O

    Thí dụ 5:
    
    +2y/x +5 +n +1
    MxOy + HNO3 M(NO3)n + N2O + H2O
    chất khử  chất oxi hóa

    +2y/x +n
    8 xM - (nx-2y)e- xM (Phản ứng oxi hóa)
    (+2y) (+nx)

    +5 +1
    (nx-2y) 2N + 8e- 2N (Phản ứng khử)
    (+10) (+2)

    8MxOy + (2nx-4y)HNO3 8xM(NO3)n + (nx-2y)N2O + H2O

    8MxOy + (10nx-4y)HNO3 8xM(NO3)n + (nx-2y)N2O + (5nx-2y)H2O

    [ (2nx - 4y) phân tử HNO3 là chất oxi hóa thật sự, nó bị khử tạo (nx-2y) phân tử N2O; còn (10nx-4y) - (2nx- 4y) = 8nx phân tử HNO3 tham gia trao đổi, tạo môi trường axit, tạo muối nitrat, trong đó số oxi hóa của N không đổi]



    Thí dụ 6:


    0 +5 +3 +2 +1
    Al + HNO3 Al(NO3)3 + xNO + yN2O + H2O
    Chất khử Chất oxi hóa






    0 +3
    (3x+8y) Al -3e- Al (Phản ứng oxi hóa)

    +5 +2
    xN +3xe- xN (Phản ứng khử)
    (+5x) (+2x)
    3 + (3x+8y) e-
    +5 +1
    2yN +8ye- 2yN (Phản ứng khử)
    (+10y) (+2y)


    (3x+8y)Al + (3x+6y)HNO3 (3x+8y)Al(NO3)3 + 3xNO + 3yN2O + H2O

    (3x +8y)Al +(12x+30y)HNO3 (3x+8y)Al(NO3)3 + 3xNO + 3yN2O + (6x+15)H2O






    Thí dụ 7:
    
    +2y/x +2 +2m/n +4
    FexOy + CO t0 FenOm + CO2
    Chất oxi hóa  Chất khử

    +2y/x +2m/n
    nxFe + (2ny-2mx)e- nxFe (Phản ứng khử)
    (+2ny) (+2mx)

    +2 +4
    (ny-mx) C -2e- C (Phản ứng oxi hóa)

    nFexOy + (ny-mx)CO xFenOm + (ny-mx)CO2



    Thí dụ 8:
    
    +8/3 +5 +3 +2y/x
    Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
    Chất khử Chất oxi hóa

    +8/3 +3
    (5x-2y) 3Fe - e- 3Fe (Phản ứng oxi hóa)
    (+8) (+9)

    +5 +2y/x
    xN + (5x-2y)e- xN (Phản ứng khử)
    (+5x) (+2y)


    (5x-2y)Fe3O4 + xHNO3 (15x-6y)Fe(NO3)3 + NxOy + H2O

    (5x-2y)Fe3O4 + (46x-18y)HNO3 (15x-6y)Fe(NO3)3 + NxOy + (23x-9y)H2O




    Thí dụ 9:
    -1 +6 +1 +3
    CH3-CH2-OH + K2Cr2O7 + H2SO4 CH3-CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
    Chất khử Chất oxi hóa

    -1 +1
    3 C - 2e- C (Phản ứng oxi hóa)

    +6 +3
    2Cr + 6e- 2Cr xN (Phản ứng khử)
    (+12) (+6)

    3CH3-CH2-OH + K2Cr2O7 + H2SO4 3CH3-CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

    3CH3-CH2-OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 3CH3-CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O


    Thí dụ 10:
    
    0 +7 +4 +2
    C6H12O6 + MnO4- + H+ CO2 + Mn2+ + H2O
    Chất khử Chất oxi hóa

    0 +4
    5 6C - 24e- 6C (Phản ứng oxi hóa )
    (0) (+24)
    +7 +2
    24 Mn + 5e- Mn (Phản ứng khử )

    5C6H12O6 + 24MnO4- + H+ 30CO2 + 24Mn2+ + H2O
    5C6H12O6 + 24MnO -
    + 72H+
    30CO2 + 24Mn2+
    + 66H2O




    Thí dụ 11: +2 -1 +6 +3 +4
    FeS2 + H2SO4(đ, nóng ) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
    Chất khử Chất oxi hóa

    +2 +3
    2Fe - 2e- 2Fe
    (+4) (+6)
    -22e-
    -1 +4
    4S - 20e 4S
    (-4) (+6)

    +6 +4
    11 S + 2e- S

    2FeS2 + 11H2SO4 Fe2(SO4)3 + 15SO2 + H2O

    2FeS2 + 14H2SO4 Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O




    Thí dụ 12:


    CnH2n + 1OH + K2Cr2O7 +H2SO4 CH3COOH + CO2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

    (Cho biết số mol CH3COOH và CO2 tạo ra bằng nhau)

    Kết quả :
    9 CnH2n + 1OH + 5n K2Cr2O7 + 20n H2SO4

    3n CH3COOH + 3n CO2 + 5n Cr2(SO4)3 + 5n K2SO4 + (23n +9) H2O






    Thí dụ 13:


    CxHyO + KMnO4 + HCl CH3-CHO + CO2 + MnCl2 + KCl + H2O
    (Cho biết số mol giữa CH3-CHO với CO2 là 1 : 1)

    Kết quả :


    15CxHyO + (2x+ 3y -6)KMnO4 + (6x +9y -18)HCl
    5xCH3-CHO + 5xCO2 + (2x +3y -6)MnCl2 + (2x+3y -6)KCl + (-7x +12y -9)H2O




    Thí dụ 14:


    CnH2n - 2 + KMnO4 + H2O KOOC-COOK + MnO2 + KOH

    Kết quả :


    6CnH2n - 2 + (10n -4)KMnO4 + (4 -4n) H2O
    3nKOOC-COOK + (10n -4)MnO2 + (4n -4)KOH




    Thí dụ 15:


    Zn + H2SO4 (đ, nóng ) ZnSO4 + SO2 + H2S + H2O
    (Tỉ lệ số mol n SO2 : n H2S = a : b)

    Kết quả :


    (a+4b)Zn + (2a+5b)H2SO4 (a+4b)ZnSO4 + aSO2 + bH2S + (2a+4b)H2O




    Thí dụ 16:


    K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O

    Kết quả :


    5K2SO3 + 2KMnO4 + 6KHSO4 9K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O


    Ghi chú

    G.1. Phản ứng tự oxi hóa khử (Phản ứng tự oxi hóa tự khử) là một loại phản ứng oxi hóa khử đặc biệt, trong đóï một chất vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử và có sự cho,
    nhận điện tử giữa các phân tử của cùng một chất. Nghĩa là phân tử chất này cho điện
    tử (đóng vai trò chất khử) đến một phân tử khác của cùng chất ấy (đóng vai trò chất
    oxi hóa). Trong thực tế thường gặp chỉ một nguyên tố trong phân tử có số oxi hóa thay
    đổi và hệ số nguyên đứng trước phân tử tác chất này  2.




    Thí dụ :

    +4 +5 +2
    3NO2 + H2O 2HNO3 + NO
    Chất khử Axit nitric Nitô oxit
    Chất oxi hóa (2 phaân töû NO2 cho đieän töû, 1 phaân töû NO2 nhaän đieän töû)

    +4 +3 +5
    2NO2 + 2NaOH NaNO2 + NaNO3 + H2O
    Chất oxi hóa i Natri nitrit Natri nitrat
    Chất khử (1 phaân töû NO2 cho đieän töû, 1 phaân töû NO2 nhaän đieän töû)


    0 0 +1 -1
    H-CHO + H-CHO t0, Xt O=CH-CH2-OH
    Chất khử Chất oxi hóa
    (2H-CHO)




    G.2. Phản ứng oxi hóa khử nội phân tử là một phản ứng oxi hóa khử đặc biệt, trong đó một chất vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử và có sự cho, nhận điện tử ngay trong một phân tử chất đó. Thường gặp hai nguyên tố khác nhau trong phân tử có số oxi hóa thay đổi. Nhưng cũng có trường hợp chỉ một nguyên tố trong phân tử có số oxi hóa thay đổi (nguyên tử này cho điện tử và nguyên tử của cùng nguyên tố ấy trong cùng phân tử nhận điện tử).



    Thí dụ :
    
    +7 -2 +6 +4 0
    2KMnO4 t0 K2MnO4 + MnO2 + O2
    Chất oxi hóa Kali manganat Mangan đioxit Oxi
    Chất khử (Mn nhận điện tử, O cho điện tử trong cùng phân tử KMnO4)


    +6 -2 +6 +3 0
    2 K2Cr2O7 t0 2K2CrO4 + Cr2O3 + 3/2O2
    Chất oxi hóa Kali cromat Crom(III) oxit
    Chất khử (Cr nhận điện tử, O cho điện tử trong cùng phân tử K2Cr2O7)
    +5 -2 -1 0
    2KClO3 MnO2 , t0 2KCl + 3O2



    Chất oxi hóa
    Chất khử

    0 -1 +1
    Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O
    Chất oxi hóa Natri clorua Natri hipoclorit
    Chất khử (Nguyên tử Cl này cho điện tử và nguyên tử Cl kia trong cùng phân tử Cl2
    nhận điện)

    -2 -2 -3 -1
    CH2 = CH2 + H2O H3PO4, t0, p CH3-CH2-OH
    Tâm oxi hóa T âm kh ử


    Bài tập 10



    Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau đây theo phương pháp cân bằng điện tử:

    H2SO4(đ, nóng ) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

    H2 t0 FenOm + H2O

    3) Ca3(PO4)2 + SiO2 + C t0 P4 + CO + CaSiO3

    4) MxOy + H2SO4(đ, nóng ) M2(SO4)n + SO2 + H2O

    5) NaCrO2 + Br2 + NaOH Na2CrO4 + NaBr + H2O

    6) Zn + HNO3(l) Zn(NO3)2 + xNO2 + yNO + H2O

    Bài tập 10’

    Cân bằng các phản ứng sau đây theo phương pháp thăng bằng electron:

    1) C12H22O11 + MnO4- + H+ CO2 + Mn2+ + H2O

    2) CnH2n + 1CHO +KMnO4+H2SO4 CH3COOH + CO2 +MnSO4+K2SO4 +H2O
    (n CH3COOH : n CO2 = 1 : 1)

    3) Zn + KNO3 + KOH K2ZnO2 + NH3 + H2O

    4) Al + KNO2 + NaOH + H2O KAlO2 + NaAlO2 + NH3

    5) Na2SO3 + KMnO4 + NaHSO4 Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2 O

    6) CnHmO + KMnO4 + H2SO4 CH3CHO + CO2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
    (n CH3CHO : n CO2 = 1 : 1)


    III. 2. PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG ION - ĐIỆN TỬ

    Thực hiện các bước sau đây:

    + Viết phương trình phản ứng với đầy đủ tác chất, sản phẩm (nếu chưa có phản ứng sẵn).

    + Tính số oxi hóa của các nguyên tố có số oxi hóa thay đổi. Nhận diện chất oxi hóa, chất khử.

    + Viết dưới dạng ion chất nào phân ly được thành ion trong dung dịch. (Chất nào không phân ly được thành ion như chất không tan, chất khí, chất không điện ly, thì để nguyên dạng phân tử hay nguyên tử). Tuy nhiên chỉ giữ lại
    nhưng ion hay phân tử nào chứa nguyên tố có số oxi hóa thay đổi (ion hay phân tử nào chứa nguyên tố có số oxi hóa không thay đổi thì bỏ đi).

    + Viết các phản ứng cho, phản ứng nhận điện tử (chính là các phản ứng oxi hóa, phản ứng khử). Viết nguyên cả dạng ion hay phân tử, với số oxi hóa để bên trên. Thêm hệ số thích
     
    Gửi ý kiến
    print

    free counters