Phương pháp bảo toàn electron và phân dạng bài tập
I. Đặt vấn đề
Theo chương trình đổi mới của bộ giáo dục thì hình thức thi trắc nghiệm áp dụng cho số mol trong đó có hoá học .Trong khoảng thời gian tương đối ngắn( trung bình 1,5ph/câu ) các em phải giải quyết một số lượng câu hỏi và bài tập tương đối lớn, trong đó bài tập toán hóa chiếm một tỉ lệ không nhỏ. Vậy việc tìm ra các phương pháp giúp giải nhanh bài toán hóa học có một ý nghĩa hết sức quan trọng. Đối với bài toán có phản ứng oxi hoá khử đặc biệt là các phản ứng phức tạp ,xẩy ra nhiều quá trình thì việc tính toán trở nên khó khăn. Như vậy việc lựa chọn phương pháp hợp lí để tìm được đáp án của bài toán quyết định sự thành bại của thí sinh. Phương pháp bảo toàn electron là công cụ mạnh nhất để giải quyết các bài toán này. Để học sinh hiểu và vận dụng tốt hơn phương pháp bảo toàn electron nên tôi chọn đề tài :
((Phương pháp bảo toàn electron và phân dạng bài tập))
II. Cơ sở của phương pháp.
- Trong các phản ứng oxi hoá khử thì số electron các chất khử nhường luôn bằng tổng số e mà chất oxi hoá nhận nên số mol eletron chất khử nhường bằng tổng số mol electron chất oxi hoá nhận.
- Khi giải bài tập theo phương pháp bảo toàn electron ta cần xác định được chất oxi hoá và chất khử trong cả quá trình, sau đó viết đồng thời cả quá trình oxi hoá và quá trình khử đồng thời tính số mol e chất khử nhường và tổng số mol e chất oxi hoá nhận theo số mol của chất oxi hoá và chất khử hoặc quá sản phẩmt tạo thành ở các quá trình oxi hoá và quá trình khử
- Dựa vào định luật bảo toàn e ta có thể lập được biểu thức liên hệ giữa số mol của các chất khử và số mol của các chất oxi hoá hoặc sản phẩm tạo thành ở quá trình oxi - khử.
VD : Cho hỗn x mol Mg và y mol Al tác dụng với hỗn hợp axit H2SO4 đặc nóng và HNO3 thu được hỗn hợp gồm a mol NO2 và b mol SO2 . Tìm biểu thức liên hệ giữa x, y và a, b ?
Giải : Trong TH này chất khử là Mg và Al còn chất oxi hoá là axit H2SO4 đặc nóng và HNO3 .
- Quá trình oxi hoá Mg ---> Mg2+ + 2 e
x x 2x
Al ----> Al3+ + 3e
y y 3y
- Quá trình khử NO3- và SO42-
NO3- + 2H+ + 1e --- > NO2 + H2O
a 2a a a
SO42- + 4H+ + 2e ----> SO2 + 2H2O
2b b
Theo định luật bảo toàn e ta có 2x + 3y = a + 2b
Khi sử dụng định luật bảo toàn e ta không cần viết các phản ứng xẩy ra mà chỉ viết quá trình oxi hoá và quá trình khử . Phương pháp này thường được sử dụng cho bài toán xẫy ra nhiều phản ứng oxi hoá - khử, hoặc không biết phản ứng nào xẫy ra trước hay xẫy ra sau. Điều mà ta quan tâm là trạng thái đầu và trạng thái cuối của chất oxi hoá và chất khử.
III. Một số dạng toán thường gặp áp dụng bảo toàn electron
Dạng1. Oxi