Bài giảng Phương pháp bảo toàn electron (tiết 1)

         D. 5,6 
Bài giải 
           (, 1at) là điều kiện tiêu chuẩn 
           Áp dụng ĐLBT Electron: 
 Luyện tập:
    Hòa tan vừa đủ hỗn hợp X gồm Fe và Cu trong 70ml dung dịch đặc (), thu được 10,08 lít duy nhất. Nồng độ % của dung dịch là: 
 82,89% 
 89,2% 
 79,87% 
 95,2%
   A CÁC GHI NHỚ 
         1. Công thức tính suất điện động chuẩn: 
         2. Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hóa học: 
                      – Các điện cực phải khác nhau về bản chất, có thể là hai cặp kim loại khác nhau, hoặc cặp kim loại – phi kim, hoặc cặp kim  loại   – hợp chất hóa học, trong đó kim loại là thế điện cực chuẩn nhỏ hơn là cực âm.
                      – Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn. 
                      – Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li. 
               Thiếu 1 trong 3 điều kiện trên sẽ không xảy ra ăn mòn điện hóa học.
         3. Qui ước : 
                 • Thế điện cực của hiđro: (ở mọi nhiệt độ) 
                 • Nếu kim loại là cực dương thì 
                 • Nếu kim loại là cực âm thì 
                 • Thế điện cực chuẩn phụ thuộc vào kim loại 
         4. Hệ quả của thế điện cực chuẩn : 
                 a. So sánh tính oxi hóa khử 
                        • càng lớn  tính oxi hóa của Ma+ càng mạnh 
                        • càng nhỏ tính oxi hóa của Ma+ càng yếu 
                        • càng lớn tính khử của M càng yếu 
                        • càng nhỏ tính khử của M càng mạnh 
               b. Xác định chiều của phản ứng oxi hóa khử
                         -Nếu : 
                        -Nếu :
B THÍ DỤ:
   Thí dụ 1: Cho phản ứng hoá học : 
   Trong phản ứng trên xảy ra 
             A. sự oxi hoá Fe và sự khử                            B. sự oxi hoá Fe và sự oxi hoá Cu 
             C. sự khử và sự oxi hoá Cu                             D. sự khử và sự khử 
                                                                                       (CĐ – khối A – 2008)
Bài Giải
   Fe là chất khử, là chất oxi hóa. 
               Sự khử: 
               Sự oxi hóa: Fe 
   Chọn A. 
  Thí dụ 2: Cặp chất không xảy ra phản ứng hoá học là 
               A. Fe + dung dịch                                                      B. Fe + dung dịch HCl
               C. Cu + dung dịch                                                     D. Cu + dung dịch 
                                                                                       (CĐ – khối A – 2008)
Bài Giải
   Theo qui tắt anpha ta thấy ngay, Cu + dung dịch không xảy ra  
   Chọn D. 
  Các phản ứng còn lại xảy ra như sau:
 Luyện Tập:
         Phản ứng hoá học xảy ra trong pin điện hoá: 
         của pin điện hoá là:
 0,40V 
 1,08V 
 1,25V 
 2,5V
    A CÁC GHI NHỚ
          – Một số cặp oxi hóa khử quan trọng:
    B PHƯƠNG PHÁP:
Phương pháp1 :
– Cho thanh kim loại A + muối hoặc   
                                   A + → 
– Nếu : (lượng tan ít hơn lượng bám)  
   Khối lượng thanh kim loại A tăng so với ban đầu:  
  Khối lượng thanh kim loại A sau phản ứng là:   
– Nếu : (lượng tan nhiều hơn lượng bám) 
                Khối lượng thanh A giảm so với ban đầu: 
                Khối lượng thanh A sau phản ứng là: 
   THÍ DỤ
      Thí dụ 1: Lấy thanh sắt nặng 11,2g nhúng vào dung dịch 200ml 0,2M. Khối lượng thanh sắt sau phản ứng là: 
            A. 12,56g                                B. 12,75g                       C. 11,85g                        D. ,52g 
       Bài giải 
        0,04     0,04                      0,04
      Khối lượng thanh Fe sau phản ứng là:
              Chọn D
      Thí dụ 2: Lấy thanh kẽm nặng 9,75g nhúng vào dung dịch V ml 0,5M. Tính V biết thanh Zn giảm 0,12g      
            A. 120 ml                                   B. 240 ml                      C. 360 ml                               D. 480 ml 
       Bài giải 
       Gọi 
                     x           x                               x
Phương pháp 2:
 – Cho thanh kim loại A + hỗn hợp 2 muối hoặc
 – Kim loại có tính khử mạnh phản ứng trước, yếu phản ứng sau 
 – Sau khi kết thức phản ứng, thu được 2 phần: 
            •  Dung dịch : theo thứ tự muối kim loại mạnh nhất rồi đến muối yếu hơn.
            • Phần rắn : ngược lại, kim loại yếu nhất rồi đến đến kim loại mạnh hơn
  Thí dụ : Cho hỗn hợp bột gồm 2,7 gam Al và 5,6 gam Fe vào 550 ml dung dịch 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu  được  
      m gam chất rắn. Giá trị của m là (biết thứ tự trong dãy thế điện hóa : đứng trước ) 
     A. 59,4                                     B. 64,8                          C. 32,4                                    D. 54,0 
                                                                                               (ĐH – khối A – 2008)
 Bài giải 
      0,1      0,3                                   0,3
     Al hết thì Fe mới phản ứng; 
     0,1(hết)     0,25 (dư)                         0,2 mol
       0,05              0,1                                         0,05 mol
      Chất rắn : 
Phương pháp 3:
 – Cho kim loại A, B + muối 
  – Chất rắn : M và A, B (nếu dư) 
  – thì A hết và B chưa phản ứng
  –  thì A hết và B đã phản ứng chưa hết
  – Những trường hợp khác phải xét từng bài toán cụ thể. 
    THÍ DỤ: Cho một hỗn hợp gồm có 1,12 g Fe và 0,24 g Mg tác dụng với 250 ml dung dịch . Phản ứng   thực hiện xong, người ta  thu  
    được  kim loại có khối lượng là 1,88g. Tính nồng độ mol của dung dịch    đã dùng. 
        A. 0,1M                             B. 0,15M                            C. 0,2M                              D. 0,25M 
  Bài giải 
    Cu = 64 > Mg và Fe 
    Mg phản ứng trước, hết rồi tới Fe 
             x           x                              x
             y           y                            y
   Gọi x, y là số mol CuSO4 tham gia phản ứng (1, 2) 
   Theo đề:  
    A. CÁC GHI NHỚ:
      1. Xét kim loại 
          - Muối của gốc axit có oxi:
         - Muối của gốc oxit không oxi:
         Thí dụ:
      2. Kim loại 
          - Điện phân muối không oxi:
         Thí dụ:
         - Điện phân muối có oxi:
                   là quá trình điện phân nước
                   là quá trình điện phân nước
          Thí dụ:
                 không bị điện phân dung dịch, thay vào đó là:
        - Nước điện phân: 
        - Điện phân kiềm: 
        Kiềm không bị điện phân dung dịch, thay vào đó là nước bị điện phân
       - Điện phân axit có oxi: 
        Axit có oxi không bị điện phân dung dịch, thay vào đó là nước bị điện phân 
       - Điện phân axit không có oxi: HCl, HBr
     • Kết luận: Bản chất điện phân kiềm, axit có oxi, muối có oxi là điện phân nước để thu được ( ở catot) và (ở anot).  
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
       Công thức:
        Tính khối lượng đơn chất: 
          - Số mol đơn chất thu được ở điện cực: 
          - Số mol electron tham gia điện phân: 
                I: là cường độ dòng điện (A) 
                a: là số electron trao đổi (thường là hóa trị)
                t: thời gian điện phân (s)
                F = 96500 culong (với t tính bằng giây)
                hoặc F = 26,8A.giờ (với t tính bằng giờ)
                : đương lượng gam của chất được giải phóng.
       q = I.t là điện lượng và khi các bình điện phân mắc nối tiếp thì cùng q 
       Phạm vi áp dụng:
             • Điều chế kim loại trung bình và yếu. 
             • Điều chế kiềm   
             • Điều chế halogen 
             • Điều chế axit có oxi và khí oxi.  
             • Ứng dụng trong bài toán có liên quan phản ứng oxi hóa khử. 
             • Thường gặp bài toán sản phẩm  hoặc  + kiềm    
    C. THÍ DỤ
         Điện phân (điện cực trơ) dung dịch muối sunfat của một kim loại hóa trị II với dòng điện cường độ 3A. Sau 1930 giây điện phân thấy 
         khối lượng catot tăng 1,92g. Tên của kim loại là:
                            A. Fe                         B. Cu                           C. Zn                             D.Mg
         Nhận xét
            • Cực catot: 
            • Cực anot: 
         Phương trình điện phân: 
Bài giải:
                         (loại n = 2)M = 64 M là CuChọn B
    A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
         Điện phân muối của gốc axit không oxi:
       Thí dụ:
       - Điện phân kiềm: 
       - Điện phân oxit:
       Phạm vi: 
           • Điều chế mọi kim loại (trừ Pt, Au), thường là kim loại kiềm hoặc kiềm thổ. 
           • Ứng dụng trong bài toán có liên quan phản ứng oxi hóa khử.
    B. THÍ DỤ 
      Phản ứng nào xảy ra ở catot trong quá trình điện phân  nóng chảy? 
      A. Sự oxi hoá ion      B. Sử khử ion     C. Sự oxi hoá ion    D. Sự khử .
Bài giải:
      Điện phân nóng chảy: 
                    Anot (+)                                                             Catot (-)
      Sự oxi hóa:                        Sự khử ion: 
     Phương trình điện phân:
                      Chọn B
    A. GHI NHỚ
       - Cần xem có bao nhiêu quá trình oxi hóa khử
       - Cần phải xem sự thay đổi số oxi hóa ban đầu và số oxi hóa sau cùng mà không cần quan tâm đến các sản phẩm trung gian.
 B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
        Một số phản ứng oxi thường gặp trong các kì thi tuyển sinh đại học:
 Phản ứng 1
    - Chất khử:
    - Chất oxi hóa:
Thí dụ: Hòa tan 5,6 gam Fe bằng dung dịch  loãng (dư), thu được dung dịch X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch
       0,5M. Giá trị của V là: 
                       A. 80                                B. 40                                   C. 20                           D. 60
                                                                                                               (ĐH – khối A – 2007)
Bài giải:
       Theo ĐLBT electron: 
     Chọn B
 Phản ứng 2
             + Muối sunfat/nitrat + ...
    - Chất khử:
    - Chất oxi hóa:
      Thí dụ: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,01 mol  và 0,03 mol  vào axit  (vừa đủ), thu được dun