Giải bài tập theo phương pháp bảo toàn số mol electron
Xin chào các bạn học sinh lớp 10 thân mến!
Hôm nay, đội ngũ hdgmvietnam.org xin giới thiệu đến các bạn một phương pháp giải bài tập hóa học cực kỳ hữu ích – đó chính là phương pháp bảo toàn số mol electron. Đây là một công cụ quan trọng giúp các bạn giải quyết nhiều dạng bài tập phức tạp trong chương trình Hóa học 10, đặc biệt là các bài toán liên quan đến phản ứng oxi hóa – khử.
Bài viết này sẽ hướng dẫn các bạn cách áp dụng phương pháp một cách dễ hiểu và chi tiết, kèm theo nhiều ví dụ minh họa sinh động. Chúng tôi tin rằng sau khi nắm vững phương pháp này, các bạn sẽ tự tin hơn rất nhiều khi đối mặt với các bài tập hóa học phức tạp. Hãy cùng khám phá nhé!
Trân trọng,
Đội ngũ hdgmvietnam.org
Trích dẫn nội dung Giải bài tập theo phương pháp bảo toàn số mol electron
* DẠNG 2: Giải bài tập theo phương pháp bảo toàn số mol electron
– Nội dung của phương pháp: tổng số mol electron do chất khử nhường bằng tổng số mol electron do chất oxi hóa nhận.
– Đối với những bài toàn đơn giản, giải theo phương pháp bảo toàn số mol electron hay phương pháp thông thường bằng cách viết phương trình phản ứng, ta thấy chúng không có sự khác biệt lớn về mặt thời gian. Nhưng nếu bài toàn cho nhiều chất khử và nhiều chất oxi hóa tác dụng với nhau hoặc bài toán cho nhiều kim loại phản ứng tạo ra nhiều sản phẩm khử thì giải theo phương pháp thông thường rất tốn thời gian, dài dòng, có khi lâm vào bế tắc. Tuy nhiên khi sử dụng phương pháp bảo toàn số mol electron ta lại thấy hết sức đơn giản, chi thông qua vài quá trình, không cần phải cân bằng những phương trình phức tạp. Phương pháp này rất hữu ích đặc biệt khi áp dụng vào các bài trắc nghiệm.
Ví dụ 1: Khi cho $0,15 \mathrm{~mol} \mathrm{Cu}$ tác dụng hết với dung dịch $\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4$ đặc, nóng thì thể tích khí $\mathrm{SO}_2$ thu được ở đktc là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Cách 1: Giải theo cách thông thường
$$
\begin{aligned}
& \mathrm{Cu}+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4 \text { đặc } \xrightarrow{t^{\circ}} \mathrm{CuSO}_4+\mathrm{SO}_2 \uparrow+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \\
& \begin{array}{l}
0,15 \mathrm{~mol} \\
\Rightarrow \mathrm{V}_{\mathrm{SO}_2}=0,15.22,4=3,36 \text { lít. }
\end{array} \rightarrow 0,15 \mathrm{~mol}
\end{aligned}
$$
Cách 2: Sử dụng phương pháp bảo toàn số mol electron
$$
\begin{aligned}
& \mathrm{Cu} \longrightarrow \mathrm{Cu}^{2+}+2 \mathrm{e} \\
& \mathrm{S}^{+6}+2 \mathrm{e} \longrightarrow \mathrm{SO}_2
\end{aligned}
$$
Bảo toàn $\mathrm{n}_{\mathrm{e}} \Rightarrow \mathrm{n}_{\mathrm{SO}_2}=\mathrm{n}_{\mathrm{Cu}}=0,15 \mathrm{~mol} \Rightarrow \mathrm{V}_{\mathrm{SO}_2}=0,15.22,4=3,36$ lít.
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn $25,85 \mathrm{~g}$ hỗn hợp $\mathrm{X}$ gồm $\mathrm{Fe}, \mathrm{Al}$ trong dung dịch $\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4$ đặc nóng. Sau phản ứng thu được 23,688 lít khí $\mathrm{SO}_2$ ở đktc $\left(\mathrm{SO}_2\right.$ là sản phẩm khử duy nhất). Tính \% khối lượng của $\mathrm{Al}$ trong $\mathrm{X}$.
Giải bài tập theo phương pháp bảo toàn số mol electron