cân bằng phản ứng oxi hóa khử

Nguyễn Minh Tâm – Trường THPT Triệu Phong – Quảng TrịCÂN BẰNG NHANH MỘT PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ Để giả quyết nhanh chóng các bài tập toán liên quan đến phản ứng oxi hoá - khử, đặc biệt là

Nguyễn Minh Tâm – Trường THPT Triệu Phong – Quảng Trị

CÂN BẰNG NHANH MỘT PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ

Để giả quyết nhanh chóng các bài tập toán liên quan đến phản ứng oxi hoá - khử, đặc biệt là các

bài tập tính toán liên quan đến các phản ứng oxi hoá - khử giữa kim loại và axit, muốn nhanh

chóng có được kết quả của bài toán, ta phải cân bằng nhanh chóng các phản ứng oxi hoá - khử trong bài toán Nếu cân bằng theo kiểu thông thường, tức là phải viết riêng biệt các quá trình oxi hoá và quá trình khử rồi sau đó cân bằng (tức là phương pháp mà SGK lớp 10 đã giới thiệu) thì lâu

và ảnh hưởng đến thời gian giải toán Thay vì như vậy chúng ta có thể cân bằng nhẩm các phản ứng oxi hoá - khử một cách nhanh chóng

Cơ sở của phương pháp này chính là phương pháp thăng bằng electron, muốn cân bằng nhẩm được nhanh chóng thì chắc chắn chúng ta phải cân bằng thành thạo theo kiểu thông thường Các bước cân bằng phản ứng oxi hoá - khử ở đây tôi xin không nhắc lại chỉ lưu ý học sinh ở bước kiểm tra lại các hệ số Để kiểm tra lại các hệ số chúng ta phải theo một trật tự nghiêm ngặt như sau:

1 Thứ tự kiểm tra:

Bước 1: Kiểm tra sự cân bằng của nguyên tố kim loại

Bước 2: Kiểm tra sự cân bằng của nguyên tố phi kim

Bước 3: Kiểm tra sự cân bằng của gốc axit (nếu có axit tham gia)

Bước 4: Kiểm tra sự cân bằng của nguyên tố H

Bước 5: Kiểm tra sự cân bằng của nguyên tố oxi (như vậy nguyên tố oxi kiểm tra lại sau cùng như trong phản ứng cháy của các chất hữu cơ

2 Nguyên tắc: theo hai nguyên tắc

- Trước sau, sau trước Có nghĩa là vế trước kiểm tra sau, vế sau kiểm tra trước.

- Có trước, nhường sau Có nghĩa là theo thứ tự kiểm tra, nhưng những nguyên tố nào ở bước

kiểm tra sau mà xuất hiện ở trước, thì bỏ qua kiểm tra nguyên tố đó và thực hiện nó ở bước sau thí dụ như các bài dưới đây:

CÁC VÍ DỤ

Cân bằng các phản ứng oxi hoá - khử sau theo phương pháp thăng bằng electron

1

Al + HNO0 +5 3 Al(NO+3 3)3 + N+12O + H2O

3e 4e.2 = 8e Các hệ số 3e và 8e ta đặt ở vế nào có nhiều chất hơn

Đặt hệ số 8 trước Al(NO3)3, hệ số 3 trước N2O

 Al + HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + H2O Kiểm tra lại:

Bước 1: Kiểm tra nguyên tố kim loại: Kim lại ở đây là Al, sau phản ứng có 8Al, vậy trước phản ứng phải có 8Al  8Al + HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + H2O

Bước 2: Kiểm tra nguyên tố phi kim Trong phản ứng này có sự tham gia của các nguyên tố phi kim là N, H, O, tuy nhiên N lại nằm trong gốc axit (gốc −

3

NO ) tức là để kiểm tra lại bước 3, H và O

để kiểm tra lại ở bước 3 và 4 nên trong việc kiểm tra xem như là không có phi kim

Bước 3: Kiểm tra gốc axit là gốc −

3

NO , gốc này có 2 nguyên tố là N và O, kiểm tra gốc axit tức là kiểm tra nguyên tố N (do oxi kiểm tra lại sau cùng)

Sau phản ứng: 8 phân tử Al(NO3)3 có 24N

3 phân tử N2O có 6N

 Tổng số nguyên tử N sau phản ứng là 30  trước phản ứng phải có 30N, tức là cần 30 HNO3

 8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + H2O -Bước 4: Kiểm tra H, trước phản ứng có 30H  sau phản ứng cần 15H2O

 8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O

Bước 5: Kiểm tra oxi, oxi đã cân bằng.

Một kinh nghiệm mà học sinh cần chú ý là nếu 1 phản ứng có sự tham gia của n nguyên tố thì

ta chỉ cần cân bằng (n - 1) nguyên tố, nguyên tố cuối cùng sẽ tự động cân bằng (không cần kiểm tra mất thời gian)

2

3Cu + 8HNO0 +5 3 3Cu(NO+3 3)2 + 2NO + 4H+2 2O

3

3Mg + 10HNO0 +5 3 4Mg(NO+2 3)2 + NH-3 4NO3 + 3H2O

Nếu các hệ số electron chưa tối giản thì ta phải làm tối giản

4

2Fe + 6H0 2+6SO4 Fe+32(SO4)3 + 3SO+4 2 + 6H2O

3e.2 = 6e 2e

5

3FeO + 10HNO+2 +5 3 3Fe(NO+3 3)3 + NO + 5H+2 2O

6

4FeS+2 2 + 11O02 2Fe+32O3 + 8SO+4 2

1e 5e.2 2e.2 = 4e 11e