Phương pháp bảo toàn electron có thể giải quyết được hầu hết các bài tập liên quan đến phản ứng oxi hóa – khử trong hóa vô cơ và một số bài tập trong hóa hữu cơ. Bởi trong quá trình làm bài tập thay vì phải viết phương trình phản ứng, học sinh chỉ cần lập sơ đồ phản ứng, tính toán đơn giản và cho kết quả nhanh. Hãy tìm hiểu thông tin để có thể nắm được phương pháp giải quyết các bài tập được nhanh gọn hơn nhé.
Phương pháp bảo toàn mol electron
Trong phản ứng oxi hoá – khử, số mol electron mà chất khử cho bằng số mol electron mà chất oxi hoá nhận.
∑ne cho = ∑ne nhận
Sử dụng tính chất này để thiết lập các phương trình liên hệ, giải các bài toán theo phương pháp bảo toàn electron.
Hệ quả của của định luật bảo toàn electron:
+ Hệ quả 1: Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số mol electron mà các chất khử nhường luôn bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hóa nhận.
+ Hệ quả 2: Đối với những bài tập liên quan đến phản ứng oxi hóa – khử, nếu số mol electron mà chất khử nhường lớn hơn số mol electron mà chất oxi hóa nhận thì chất khử dư và ngược lại.
VD: hh KL + HNO3 → hh ( NO, NO2,…)
→ ne(KL cho) = ∑ htri . nKL = ne( N+ nhận) = 3nNO + nNO2 +….
Tìm hiểu thêm :
Nguyên tắc và lưu ý khi sử dụng phương pháp
- Viết 2 sơ đồ: sơ đồ chất khử nhường e- và sơ đồ chất oxi hoá nhận e-.
- Chủ yếu áp dụng cho bài toán oxi hóa khử các chất vô cơ
- Có thể áp dụng bảo toàn electron cho một phương trình, nhiều phương trình hoặc toàn bộ quá trình.
- Xác định chính xác chất nhường và nhận electron. Nếu xét cho một quá trình, chỉ cần xác định trạng thái đầu và trạng thái cuối số oxi hóa của nguyên tố, thường không quan tâm đến trạng thái trung gian số oxi hóa của nguyên tố.
- Khi áp dụng PP bảo toàn electron thường sử dụng kèm các PP bảo toàn khác (bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố).
- Khi cho KL tác dụng với dung dịch HNO3 và dung dịch sau phản ứng không chứa muối amoni: nNO3- = tổng số mol e nhường (hoặc nhận).
Bài tập về phương pháp bảo toàn mol electron
Câu 1 : Cho hỗn hợp chứa 0,05 mol Fe và 0,03 mol Al tác dụng với 100ml dd Y gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 cùng nồng độ mol. Sau phản ứng được chất rắn Z gồm 3 kim loại. Cho Z tác dụng với dd HCl dư thu được 0,35mol khí.Nồng độ mol mỗi muối trong Y là?
Hướng dẫn giải
Câu 2 : Hòa tan hết 7,44 gam hỗn hợp Al, Mg trong thể tích vừa đủ là 500 ml dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch A và 3,136 lít (đktc) hỗn hợp hai khí đẳng mol có khối lượng 5,18 gam, trong đó có một khí bị hóa nâu trong không khí. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Hướng dẫn giải
nhh = 3,136/22,4 = 0,14; (M- khí ) = 5,18/0,14 = 37
NO (M = 30) → Khí 2: N2O (M = 44)
nNO = nNO2 = 0,14/2 = 0,07 mol
Al – 3e → Al3+
x mol
Mg – 2e → Mg2+
y mol
N+5 + 3e → N+2 (NO)
3a a
2N+5 + 8e → 2N+1 (N2O)
8a a
Theo định luật bảo toàn e ⇒ 3x + 2y = 3a + 8a = 0,77
Lại có : 27x + 24y = 7,44
→ x = 0,2; y = 0,085
%mMg = 27,42%; %mAl = 72,85%
Câu 3 : Cho 19,2g Cu tác dụng hết với dung dịch HNO3. Tất cả lượng khí NO sinh ra đem oxi hóa thành NO2 rồi sục vào nước cùng với dòng khí oxi để chuyển hết thành HNO3. Tính thể tích Oxi (đktc) đã tham gia vào quá trình trên.
Hướng dẫn giải
Phương pháp bảo toàn e
Cu – 2e → Cu+2
0,3 0,6
O2 + 4e → 2O-2
x 4x
→ 4x = 0,6 → x = 0,15
→ VO2 = 0,15 × 22,4 = 3,36l
Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết của chúng tôi, Hi vọng bài viết đã đem lại kiến thức bổ ích cho các bạn.