RÈN LUYỆN KỶ NĂNG GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC THEO
PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON
Nguyễn Thị Kim Cúc - Tổ Hoá
A. Đặt vấn đề:
Với cách thức kiểm tra đánh giá hiện nay, thời gian để hoàn thành bài thi rất
ngắn, mỗi bài thi chỉ có thời gian 90 phút với số lượng 50 câu. Như vậy, thời gian
để hoàn thành một bài toán hóa học chỉ cho phép trong khoảng thời gian từ 1 – 3
phút. Vì vậy, nếu không nắm vững các phương pháp giúp giải nhanh bài toán hóa
học thì khó có thể hoàn thành bài thi trong thời gian quy định. Sau đây xin giới
thiệu cách rèn kỷ năng vận dụng phương pháp bảo toàn electron (một trong những
phương pháp giải nhanh) giúp giải nhanh các bài toán hóa học.
B. Nội dung:
I – Định luật bảo toàn Electron: Trong các quá trình Oxi hoá – Khử thì
tổng số electron các chất khử nhường bằng tổng số electron các chất oxi hoá nhận.
II – Ưu điểm của phương pháp bảo toàn Electron:
- Cho phép giải nhanh chóng, chính xác các bài toán hoá học mà có thể
không cần viết các phương trình phản ứng xảy ra trong bài.
- Đặc biệt thích hợp với những bài toán mà việc giải bài toán theo phương
pháp đại số thì số ẩn số nhiều hơn số phương trình.
- Phù hợp với hình thức kiểm tra, đánh giá hiện nay.
III – Phạm vi áp dụng của giải bài toán hoá học theo phương pháp bảo
toàn Electron:
Áp dụng phương pháp này vào giải bài toán hoá học khi phản ứng xảy ra
trong bài là phản ứng Oxi hoá - Khử.
IV – Rèn luyện kỷ năng giải bài toán Hóa học theo phương pháp bảo
toàn Electron:
1. Với mỗi bài toán hoá học đưa ra, cần cho học sinh xem xét có thể vận
dụng phương pháp bảo toàn electron để giải được hay không.
Ví dụ 1: Có một hỗn hợp bột các kim loại là Fe và Al. Lấy 8,3 gam hỗn hợp
bột này tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ. Phản ứng xong thu được 5,6 lít H
2

Như vậy, lúc này:

Cu dd (Al
3+
; Cu
2+
) Al – 3e → Al
3+
Cu – 2e → Cu
2+
+ NaOH N
+5
+ 3e → N
+2

Al
3+
, H
2
: Al – 3e → Al
3+
2H
+
+ 2e → H
2
Vậy, các quá trình hoá học xảy ra trong bài là các quá trình oxi hoá - khử.
Do đó, vận dụng phương pháp bảo toàn electron để giải các bài toán được nhanh
chóng (không cần viết các phương trình phản ứng xảy ra).
Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 9 gam hỗn hợp X gồm bột Mg và bột Al bằng
dung dịch H

→ Al
2
O
3
, MgO
2
(I) (II) (III)
Như vậy, trong các quá trình hoá học này, chỉ có quá trình (I) là quá trình
oxi hoá – khử. Vì vậy, không thể đơn thuần vận dụng phương pháp bảo toàn
electron để giải bài toán được.
2. Giải bài toán theo phương pháp bảo toàn Electron:
* Nguyên tắc chung: Viết đầy đủ các quá trình oxi hoá và đầy đủ các quá
trình khử để xác định tổng số electron của chất khử nhường và tổng số electron của
chất oxi nhận rồi dựa vào dữ kiện đề bài thiết lập phương trình toán học liên hệ.
Ví dụ 1: Giải ví dụ 1 ở Mục I
Có các quá trình:
Fe + HCl → H
2
Al Fe
2+
, Al
3+
Như vậy: Fe – 2e → Fe
2+
2H
+
+ 2e → H
2
Al – 3e → Al
3+

x 3x
Cu – 2e → Cu
2+
y 2y
NO
3
-
+ 4H
+
+ 3e → NO + 2H
2
O

0,6 0,2

4,48
n
NO
= = 0,2 mol

22,4
Áp dụng định luật bảo toàn electron: 3x + 2y = 0,6 (1)
3
Al – 3e → Al
3+
2H
+
+ 2e → H
2
x 3x 0,3 0,15 mol

O); (d
A/H
= 20,25)
a) %m
Al
= ?; %m
Mg
= ?
- Muốn xác định được %m
Al
, %m
Mg
phải xác định được m
Al
, m
Mg
trong hợp
kim → xác định n
Al
, n
Mg
→ dựa vào: Khối lượng hợp kim và nNO, nN
2
O.
- Xác định được nNO, nN
2
O qua M
A
, n
A

O + 5H
2
O
0,6 3 2,4 0,3
3x + 2y = 27,9 (1)
Từ khối lượng hợp kim lập được phương trình: 27x + 24y = 27,9 (2)
Từ (1) và (2) x = 0,5, y = 0,6
4
m
Al
= 13,5g, m
Mg
= 14,4g
%m
Al
= 48,4%, %m
Mg
= 51,6%
b) VHNO
3
đã dùng = ?
3,4
nHNO
3
đã dùng = nH
+
= 3,4mol VHNO
3
đã dùng = = 2,721 lít


+ H
2
O

6,72
3nAl

= n NO
2
= = 0,3

22,4
m
3. = 0,3 → m = 2,7 gam.
27
Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp kim loại gồm 0,02 mol Al và 0,01 mol
Zn với vừa đủ dung dịch HNO
3
2M thu được V lít khí duy nhất (đktc) bị hoá nâu
trong không khí.
a) Tính V?
b) Tính thể tích HNO
3
đã dùng?
* Nhận xét: So với ví dụ 1, ở ví dụ này nội dung kiến thức của bài tập đã
đuợc nâng lên. Ở đây học sinh có thể giải bằng 2 cách:
Cách 1: Bằng phương pháp thông thường tính được:
a) V = 0,672 lit
b) V
HNO