Để giải nhanh các dạng toán có liên quan đến phản ứng oxi hoá – khử chúng ta nên áp dụng định luật bảo toàn electron.
* Nội dung của định luật bảo toàn electron:
Trong phản ứng oxi hoá – khử, số mol electron do chất khử cho bằng số mol electron chất oxi hoá nhận.
$\sum{{{n}_{e\,(cho)}}=\sum{{{n}_{e\,(nhận)}}}}$
* Lưu ý:
– Trong một phản ứng hoặc một hệ phản ứng oxi hoá – khử, chúng ta cần quan tâm đến trạng thái oxi hoá ban đầu và cuối của một nguyên tố, không quan tâm đến các quá trình biến đổi trung gian.
– Cần kết hợp với các phương pháp khác như phương pháp quy đổi, bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích để giải bài toán.
● Dạng 1: Kim loại tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 (loãng)
Kim loại bị oxi hoá:
xM $\xrightarrow{}$ Mn+ + ne $\Rightarrow$ ne cho = a.n (a và n lần lượt là số mol và hóa trị của M).
$\overset{+1}{\mathop{H}}Cl,\,\,\,{{\overset{+1}{\mathop{H}}}_{2}}S{{O}_{4}}(loãng)$ thể hiện tính oxi hoá trên H+:
2H2 + 2e $\xrightarrow{}$ H2 $\Rightarrow$ nH+ = ne nhận = 2nH2
$M+\left[ \begin{align}
& HCl \\
& {{H}_{2}}S{{O}_{4}}\,(loãng) \\
\end{align} \right.\xrightarrow{{}}{{M}^{n+}}+{{H}_{2}}$
Theo định luật bảo toàn electron, ta có: an = 2nH2
Lưu ý: Kim loại có nhiều hoá trị (Fe, Cr) khi tác dụng với HCl hoặc H2SO4 loãng chỉ đạt hoá trị thấp.
● Dạng 2: Kim loại tác dụng với dung dịch H2SO4 (đặc)
* H2SO4 đặc: tính oxi hoá thể hiện ở $\overset{+6}{\mathop{S}}\,$
$\underset{(trừ\,Au,\,Pt)}{\underbrace{Kim\,Loại}}\,\,+\,\, H_2\overset{+6}{S}O_4 (đặc) \overset{ t^o }\longrightarrow Muối\,\,+\,\, \underset{(SO_2,\,S,\,H_2S)}{\underbrace{sản\,phẩm\,khử}}\,\,+\,\,H_2O$* Các quá trình khử $\overset{+6}{\mathop{S}}\,$
Quá trình khử | Mối liên hệ nH2SO4 với nsản phẩm khử | ne nhận |
4H+ + SO42- + 2e $\xrightarrow{}$ SO2 + 2H2O | nH2SO4 = 2nSO2 | ne nhận = 2nSO2 |
8H+ + SO42- + 6e $\xrightarrow{}$ S + 4H2O | nH2SO4 = 4nS | ne nhận = 6nS |
10H+ + SO42- + 8e $\xrightarrow{}$ H2S + 4H2O | nH2SO4 = 5nH2S | ne nhận = 8nH2S |
* Lưu ý:
– Kim loại có nhiều hoá trị (Fe, Cr) khi phản ứng với H2SO4 đặc sẽ đạt hoá trị cao.
– Fe, Al, Cr không phản ứng với H2SO4 (đặc, nguội) do bị thụ động hoá.
Trên đây là trích một phần lý thuyết. Để xem đầy đủ Phương Pháp Giải Bài Tập (Lý thuyết, Bài tập, Hướng dẫn giải), bạn có thể tải file bên dưới.