tài liệu đáp án bài tập hóa vô cơ chương 3 - Pdf 17

Bài tập chương III: Tính Oxy hóa - Khử
Bài 1. a) Hoàn thành và cân bằng các phương trình phản ứng sau.
b) Trong trường hợp phản ứng xảy ra trong dung dòch nước hãy viết
chúng dưới dạng phương trình ion – phân tử.
c) Giải thích phản ứng
1/ Cl
2
(k) + NaOH(dd,
,
nóng)
2/ Cl
2
(k) + NaBr(dd) (thiếu Clo)
3/ KClO
3
(dd) + Fe + H
2
SO
4,
(dd loãng)
4/ H
2
SeO
4
(đặc,nóng) + NaCl (r)
5/ NiS(r) + O
2
(trong nước ở t

> 120
o

-
= 5Cl
-
+ ClO
3
-
+ 3H
2
O
Giải thích : phản ứng trên là phản ứng oxi hóa khử nội phân tử . Vì phản ứng thực hiện ở
nhiệt độ cao nên sản phẩm phản ứng là ClO
3
-
chứ khơng phải ClO
-
bởi vì ở nhiệt độ cao
ClO
-
bị phân hủy khá nhanh thành Cl
-
và ClO
3
-
theo phương trình sau :
3ClO
-
= 2Cl
-
+ ClO
3

tác dụng với Br
-
tạo thành Br
2
.
5Cl
2
+ Br
2
+ 6H
2
O  2 BrO
3
-
+ 10Cl
-
+ 12H
+
BrO
3
-
+ 5Br
-
+ 6H
+
 3Br
2
+ 3H
2
O

0
,
3
V
Cl
HClO
=

+−
ϕ

trong mơi trường axit nên sắt bị oxy hóa đến Fe(3+). Trong trường hợp thơng thường, sản
phẩm cuối cùng của clor là ion Cl(1-).
4) H
2
SeO
4
+ 2NaCl = Na
2
SeO
3
+ Cl
2
+ H
2
O
Phương trình ion – phân tử: 2H
+
+ SeO
4

→ S + NiO
S nóng chảy ở 119,5
0
C nên trong hệ nằm ở dạng lỏng, tan nhiều trong nước, đồng thời dị
phân trong nước nóng:
S + H
2
O = H
2
S + H
2
SO
3
Các chất này là có tính khử đặc trưng nên bị oxy oxy hóa dễ dàng thành acid sulfuric:
2H
2
S + 3O
2
= 2H
2
SO
3
2H
2
SO
3
+ O
2
= 2H
2

2
thì sản phẩm
phản ứng sẽ là SO
2
chứ khơng phải là S
7) 2KMnO
4
+ 3H
2
O
2
= 2MnO
2
+ 3O
2
+ 2KOH + 2H
2
O
Phương trình ion – phân tử : 2MnO
4
-
+ 3H
2
O
2
= 2MnO
2
+ 3O
2
+ 2OH

2
+ 6H
2
O
Giải thích : Co
3+
là chất oxy hóa rất mạnh
)81,1(
0
/
23
V
CoCo
=
++
ϕ
nên khi hòa tan cobalt(III)
hydroxide bằng dung dịch acid hydroclohydric, ion cobalt(3+) hồn ngun ngay ion
cloride.
9) 2FeCl
3
+ 2KI = 2FeCl
2
+ I
2
+ 2KCl
Phương trình ion – phân tử: 2Fe
3+
+ 2I
-

4
.
2
Cơng thức cấu tạo của ion thiosulphat :
Hay chính xác hơn là có liên kết pi khơng định chỗ:
Một ngun tử S có số oxi hóa là +4 ( ngun tử S trung tâm ) và một ngun tử S có
số ox hóa là 0. Do lưu huỳnh ngun tố S(0) có tính khử đặc trưng và S(4+) cũng có tính
khử đặc trưng (do số oxy hóa S(+6) bền) nên thiosulfat có tính khử đặc trưng. Tính khử
của thiosulfat do cả hai số oxy hóa này gây ra. Tín khử của thiosulfat tăng trong mơi
trường kiềm.
Có thể thấy rõ tính khử của thiosulfat qua số liệu các dãy Latimer:
pH = 0
SO
4
2-

0,17
SO
3
2- 0,705
S
2
O
3
2-

0,5
S
-0,065
HS

2
+ 5H
2
O = 2H
2
SO
4
+ 6HCl + 2Cl
-

S
2
O
3
2-
+ 4Br
2
+ 5H
2
O = 2H
2
SO
4
+ 6HBr
-
+ 2Cl
-
5S
2
O

4
O
6
2-
+ 2I
-
Bài 3. Có thể dựa vào đặc điểm nào của nguyên tử để giải thích quy tắc chẵn lẻ
Mendeleev cho các nguyên tố không chuyển tiếp. Quy tắc này có đúng cho
nguyên tố chuyển tiếp hay không?
Có thể dựa vào những đặc điểm sau đây:
1) Dựa vào số electron hóa trị chỉ nằm trên lớp lượng tử ngồi cùng và có số lượng
bằng đúng số thứ tự phân nhóm.
2) Số electron độc thân của ngun tử nằm ở trạng thái khơng kích thích và ở các trạng
thái kích thích của phân nhóm lẻ ln là số lẻ và của phân nhóm chẵn ln là số chẵn.
3
3) Chỉ cần năng lượng kích thích nhỏ cũng đủ để electron độc thân trên lớp lượng tử
ngồi cùng tham gia tạo liên kết.
Qui tắc chẵn lẽ khơng áp dụng cho các ngun tố chuyển tiếp vì khơng thỏa mãn đặc
điểm 1 trong phần trên.
Bài 4. Thế khử chuẩn ở 25
0
C của các cặp liên hợp X
n+
/ X
(n-2)+
ở pH = 0 của các
nguyên tố phân nhóm VIIA, VIA , VA, IVA & IIIA có giá trò như sau:
Chu kỳ Quá trình khử ϕ
o
oxh/kh

+ 2e → IO
3
-
+ 3H
2
O +1,64
6 Hợp chất của At ở số oxy hóa +7 không tồn tại
trong dung dòch nước vì có tính oxy hóa rất
mạnh.
Phân nhóm VIA
3 SO
4
2-
+ 4H
+
+ 2e = H
2
SO
3
+ H
2
O +0,17
4 SeO
4
2-
+ 4H
+
+ 2e = H
2
SeO

2
O -0,276
4 H
3
AsO
4
+ 2H
+
+ 2e = HAsO
2
+ 2H
2
O +0,56
5 Sb
2
O
5
(r) + 6H
+
+ 2e = 2SbO
+
+ 3H
2
O +0,58
6 NaBiO
3
(r) + 4H
+
+ 2e = BiO
+

O +1,455
Phân nhóm IIIA
3 Hợp chất của Al ở số oxy hóa +1 không tồn tại
trong dung dòch nước vì có tính khử quá mạnh.
4 Hợp chất của Ga ở số oxy hóa +1 không tồn tại
trong dung dòch nước vì có tính khử quá mạnh.
4
In
3+
+ 2e = In
+
-0,444
5 Tl
3+
+ 2e = Tl
+
+1,28
a) Anh chò hãy sử dụng cấu trúc electron của các nguyên tố để giải thích
quy luật tăng tính oxy hóa của các hợp chất chứa các nguyên tố không
chuyển tiếp ở mức oxy hóa dương cao nhất ở các chu kỳ 4 và 6. (Quy
luật tuần hoàn thứ cấp).
b) Trong một chu kỳ từ trái qua phải tính oxy hóa của các hợp chất chứa
nguyên tố không chuyển tiếp ở mức oxy hóa dương cao nhất (+n) tăng
hay giảm dần? Giải thích tính biến đổi có quy luật này?
c) Trong một chu kỳ từ trái qua phải tính khử của các hợp chất chứa
nguyên tố không chuyển tiếp p ở mức oxy hóa dương nhỏ hơn mức cao
nhất hai đơn vò (+(n-2)) thay đổi như thế nào? có tính quy luật không?
a) Trong cùng phân nhóm chính, khi đi từ trên xuống do tính kim loại tăng dần độ
bền mức oxy hóa dương cao phải tăng dần. Tuy nhiên, do hiện tượng tuần hồn
thứ cấp thế khử các cặp Me

– E
ns
trong các nguyên tử ở các chu kỳ 2, 3 và 4 (kJ/mol)
Chu kỳ 2
Nguyên tử Li Be B C N O F Ne
E
2p
– E
2s
183 270 550 782 1100 1824 2181 2586
Chu kỳ 3
Nguyên tử Na Mg Al Si P S Cl Ar
E
3p
– E
3s
203 261 511 675 830 965 1187 1303
Chu kỳ 4
Nguyên tử K Ca Ga Ge As Se Br Kr
E
4p
– E
4s
- - - 791 811 975 1139 1274
5
c) Áp dụng ý nghĩa cặp oxy hóa khử liên hợp và suy từ câu b rút ra trong một chu kỳ
từ trái qua phải tính khử của các hợp chất chứa ngun tố khơng chuyển tiếp p ở
mức oxy hóa dương nhỏ hơn mức cao nhất hai đơn vị (+(n-2)) giảm dần.
Bài 5. Cho biết mức độ xảy ra trong dung dòch nước của các phản ứng dưới đây.
Viết các phản ứng xảy ra dưới dạng phương trình phân tử và phương trình

+ KCl + H
2
SO
4

e) Br
2
+ Cl
2
+ H
2
O →
Cho biết thế khử chuẩn ở 25
0
C của một số chất:
Bán phản ứng khử ϕ
o
(V) pH
Cr
2
O
7
2-
+ 14H
+
+ 3e = 2Cr
3+
+ 7H
2
O +1,33 0

2-
+ 0,56
S (r) +2e = S
2-
-0,48 14
Br
2
+ 2e = 2Br
-
+1,087
2BrO
3
-
+ 12H
+
+ 10e = Br
2
+ 6H
2
O +1,52 0
2ClO
3
-
+ 12H
+
+ 10e = Cl
2
(k) + 6H
2
O +1,47 0

+
+ 5e = Mn
2+
+ 4H
2
O ϕ
o
(V) =+ 1,51 (1)
Cl
2
(k) + 2e = 2Cl
-
ϕ
o
(V) =+1,359 (2)
Có:

ϕ
o
= ϕ
o
(1) - ϕ
o
(2) = 1,51 -1,359 = 0,151 (V)


G
0
p
ư,298

+ e =
2
4
MnO

ϕ
o
(V) = + 0,56 (1)
6
ClO
4
-
+ 4H
2
O + 8e = Cl
-
+ 8OH
-
ϕ
o
(V) = + 0,56 (2)
Có:

ϕ
o
= ϕ
o
(1) - ϕ
o
(2) = 0.56 -0,56 = 0 (V)

4 2 3
2 3 8 2 ( ) 10 3CrO S H O Cr OH OH S
− − −
+ + = + +
Ta có:
CrO
4
2-
+ 4H
2
O + 3e = Cr(OH)
3
(r) + 5OH
-
ϕ
o
(V) = -0,13 (1)
S (r) + 2e = S
2-
ϕ
o
(V) = -0,48 (2)
Có:

ϕ
o
= ϕ
o
(1) - ϕ
o

+4K
2
SO
4
+ 3Cl
2
+7H
2
O
Phương trình ion - phân tử:

2 3
2 7 2 2
6 14 2 3 7Cr O Cl H Cr Cl H O
− − + +
+ + = + +
Ta có:
Cr
2
O
7
2-
+ 14H
+
+ 6e = 2Cr
3+
+ 7H
2
O ϕ
o

Vì thế khử của cặp Cr
2
O
7
2-
/Cr
3+
phụ thuộc pH còn cặp Cl
2
/Cl
-
không phụ thuộc pH, việc
tăng nồng độ H
+
làm phản ứng chuyển dịch mạnh về bên phải.
Tính pH để

ϕ
o
p
ư
= 0
1,359 = 1,33 +
14
]lg[
6
059,0
+
H
(1)

Br
2
+ 5Cl
2 +
6H
2
O = 2BrO
3
-
+12H
+
+ 10Cl
-
Ta có:
7
Cl
2
(k) + 2e = 2Cl
-
ϕ
o
(V) = +1,359 (1)
2BrO
3
-
+ 12H
+
+ 10e = Br
2
+ 6H

giảm nhanh khi tăng pH còn thế khử của cặp Cl
2
/Cl
-
khơng thay đổi,
nên phản ứng có thể xảy ra ở pH > 0.
Tìm pH đđể

ϕ
o
p
ư
= 0
1,359 = 1,52 +
12
]lg[
10
059,0
+
H
(1)
Giải (1) thu được: lg[H
+
] = -2,27 = lg10
-2,27
,
suy ra khi nồng độ [H
+
] < 10
-2,27


+1,70+1,23
2) [H
+
] = 1.10
-14
iong/lit
MnO
4
- +0,564
MnO
4
2- +0,60
MnO
2

-0,15
Mn(OH)
3

+0,1
Mn(OH)
2
-1,56
Mn

+0,60 _-0,025

3+
/Mn
2+
>> MnO
2
/Mn
3+
.
8
Trong môi trường base pH = 14, các ion MnO
4
2-
và Mn(OH)
3
cũng bị dị phân một
phần vì thế khử của cặp MnO
4
2-
/ MnO
2
> MnO
4
-
/MnO
4
2-
và Mn(OH)
3
/Mn(OH)
2

4
2-
và Mn
3+
không bền như đã
đề cập ở câu a, theo giá trị thế khử MnO
4
-
là chất oxy hóa mạnh, MnO
2
là chất oxy
hóa trung bình và Mn
2+
rất bền vững. Nếu không có mặt chất khử thì 3 dạng nêu
trên của mangan đều bền, nếu có mặt chất khử thì MnO
4

và MnO
2
bị khử đến
Mn
2+
.
Trong môi trường base, ngoài các chất MnO
4
2-
và Mn(OH)
3
tự hủy một phần
nêu trong câu a, các chất và ion MnO


, MnO
4
2-
có thể chuyển về
MnO
2
.
9
Bài 7. Thế khử chuẩn ở 25
0
C của cặp oxy hóa-khử liên hợp Cu
+
/Cu được cho dưới
đây:
Quá trình khử ϕ
o
(V)
Cu
+
+ 1e → Cu↓ 0,521
Cho biết tích số tan của đồng(I) cloride, đồng(I) bromide và đồng(I)
iodide có các giá trò như sau:
T
CuCl
= 1,2.10
-6
T
CuBr
= 5,2.10

=
Cu+/Cu
+ 0,059lg T
CuBr
= 0,521+ 0,059lg(5,2.10
-9
) = 0,032(V)
c)
CuI/Cu.I-
=
Cu+/Cu
+ 0,059lg T
CuI
= 0,521 + 0,059lg(1,110
-12
) = - 0,185(V)
Từ kết quả trên ta thấy rằng hợp chất đồng(I) halogenide càng ít tan thì khả năng oxy
hóa của Cu(I) càng yếu.
Bài 8. Cho biết:
Quá trình khử ϕ
o
(V)
Au
3+
+ 3e → Au↓ 1,50
Cho biết hằng số không bền toàn phần của các phức AuX
4
-
có các giá trò
như sau :

c) Au(SCN)
4
-

+ 3e → Au↓ + 4SCN
-
Từ các kết qủa thu được rút ra mối liên hệ giữa khả năng oxy hóa của
Au(III) với độ bền của phức chất của Au(III).
a)
VK
AuClkb
Au
Au
Au
AuCl
08,1)10.2lg(
3
059,0
5,1lg
3
059,0
3,21
][,
00
][
4
3
4
=+=+=


Au
Au
Au
CNAu
674,0)10.1lg(
3
059,0
5,1lg
3
059,0
42
])([,
00
])([
4
3
4
=+=+=

−+−
ϕϕ
Nhận xét: phức vàng(III) càng bền thì tính oxy hóa của vàng(III) càng yếu
Bài 9. Hãy giải thích tại sao ion Co
3+
oxy hóa nứớc giải phóng oxy, trong khi đó
nếu có mặt amoniac với nồng độ đậm đặc thì Co(II) dễ dàng bò oxy không
khí oxy hóa lên Co(III)?
Cho biết : Thế khử của các cặp oxy hóa-khử liên hợp bằng :
Quá trình khử ϕ
o

-4,39
; K
kb
[Co(NH
3
)
6
]
3+
= 1.10
-35,21
Khi có mặt ammoniac, có sự tạo phức ammin với cả ion Co
2+
và cả ion Co
3+
, nên bán
phản ứng(1):
Co
3+
+ e → Co
2+
(1)
Chuyển thành:
[Co(NH
3
)
6
]
3+
+ e = [Co(NH

2
3
2
63
3
63
=+=+=


+
+
+
+
+
+
ϕϕ

So sánh thế khử của Co(III)/Co(II) khi khơng có và có mặt ammoniac với thế khử của
oxy ở điều kiện pH = 0 và pH = 14, có thể thấy ion Co
3+
có khả năng oxy hóa nước ngay
ở pH =0, ngược lại oxy khơng khí trong mơi trường có mặt ammoniac dễ dàng oxy hóa
Co(II) thành Co(III).
Bài 10. Cho biết các thế khử chuẩn ở 25
0
C của các cặp oxy hóa – khử liên hợp
sau :
Bán phản ứng khử ϕ
o
(V) pH

-

IO
3
-
/I
2
.
b) Tính xem phản ứng dưới đây có xảy ra ở pH = 13 hay không?
11
3ClO
-
+ I
-
 3Cl
-
+ IO
3
-
a) + Tính thế khử chuẩn của cặp oxy hóa khử liên hợp HClO/Cl
-
2HClO + 2H
+
+ 2e → Cl
2
+ 2H
2
O (1) = -n
1
F

n
nn
ϕϕ
+
= (2 x 1,63+2 x 1,36)/2x2 = 1,495V
+ Tính thế khử của cặp oxy hóa khử liên hợp IO
3
-
/I
2
IO
3
-
+ 6H
+
+ 6e → I
-
+ 3H
2
O (1) = -n
1
F
1
I
2
(r) + 2e → 2I
-
(2) = -n
2
F

535,0219,162 ×−××
= 1,321V
b) Phản ứng :
3ClO
-
+ I
-
 3Cl
-
+ IO
3
-

Xảy ra ở pH = 13 gồm hai bán phản ứng khử:
IO
3
-
+ 3H
2
O + 6e → I
-
+ 6OH
-
ClO
-
+ H
2
O + 2e → Cl
-
+ 2OH

+ 2H
2
O ϕ
o
=1,63V
Có thế khử chuẩn ở pH = 13:
V
K
H
HCLOa
078,1
)10(
)10(
lg
4
059,0
63,1
][
lg
4
059,0
23,7
413
2
,
4
0
2
=+=+=


có thể xảy ra hoàn toàn ở pH = 13.
12
Bài 11: Trong số những ion sau đây ion nào là các chất khử mạnh, ion nào là
những chất oxy hóa mạnh, ion nào tính oxy hóa và tính khử đều yếu.
a) Cr(H
2
O)
6
2+
b) Cr(H
2
O)
6
3+
c) CrO
4
2-
d)
Cr
2
O
7
2-
e) MoO
4
2-
f) WO
4
2-
Có cần phải tính đến môi trường khi nhận xét không? Vì sao?

2_

-0,72
Cr(OH)
4
-

-1,33
Cr (base)
H
2
MoO
4

0,546

MoO
2

-0,008

Mo
3+

-0,2

Mo (acid)
MoO
4
2-

-0,982
W (base)

Ngun tắc xem xét:
Khi đánh giá cần xác định sản phẩm bền (số oxy hóa bền).
+ Đánh giá khả năng oxy hóa của chất trong mơi trường acid,
+ Đánh giá khả năng khử của chất trong mơi trường base,
+ Chất là chất khử rất mạnh nếu có tính khử khá mạnh ngay trong trong mơi
trường acid
+ Chất oxy hóa rất mạnh nếu nó thể hiện rõ tính chất này ngay trong mơi trường
base.
Nhận xét: Ion CrO
4
3-
là chất oxy hóa rất mạnh trong mơi trường acid vì cặp oxy hóa khử
liên hợp CrO
4
3-
/Cr
3+
có ϕ
0
= 1,72 rất lớn. Tuy nhiên ion này khơng tồn tại trong dung dịch
nước ở điều kiện này, nó tự phân hủy hồn tồn theo phản ứng:
2CrO
4
3-
+ CrO
4
3-

3- 1,72
Cr
3+

-0,424
Cr
2+

-0,9
Cr (acid)

1,33
Chất oxy hóa mạnh:
- Ion Cr
2
O
7
2-
, CrO
4
2-
trong mơi trường acid
Giữa ion CrO
4
2-
và ion Cr
2
O
7
2-

2+
khử ion H
+
hay khử nước:
13
2Cr
2+
+ 2H
+
= 2Cr
3+
+ H
2
2Cr
2+
+ 2H
2
O = 2Cr(OH)
2
+
+ H
2
Trong mơi trường base, các chất Cr(OH)
4
-
, MoO
2
, WO
2
có tính khử khá mạnh.


-0,44Fe (acid)
FeO
4
2-0,55

Fe(OH)
3-0,56

Fe(OH)
2-0,877
Fe (base)
a) & b) Xét phản ứng oxy hóa Fe(II) bằng oxy khơng khí trong mơi trường acid
4 Fe
2+
+ O
2
+ 4 H

Nên phản ứng (1) xảy ra.
Xét phản ứng oxy hóa Fe(II) bằng oxy khơng khí trong mơi trường kiềm:
Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2 H
2
O → 2 Fe(OH)
3
(2)
Fe(OH)
3
+ 1 e → Fe(OH)
2
+ OH
-
ϕ
o
= -0,56
O
2
+ 2H
2
O + 4e → 4 OH
-
ϕ
o
= 0,401
Ta có : ∆ϕ

+ 3O
2
+ 12H
2
O
14
Bài 13. Trong phòng thí nghiệm, để điều chế thuốc tím người ta làm như sau: Cân
thật nhanh 3 g KOH cho vào chén sắt rồi trộn với 2,5 g KClO
3
và đun nóng cho
hỗn hợp nóng chảy hoàn toàn, rồi cho từ từ từng lượng nhỏ đến hết 1,5 g MnO
2
.
Dùng đũa khuấy đều trong khi thêm MnO
2
. Sau khi hết MnO
2
, cho vào lò nung ở
600
0
C khoảng 20 phút, cho đến khi hỗn hợp phản ứng xuất hiện màu xanh lục.
Lấy ra, để nguội. Hòa tan sản phẩm bằng 50 ml nước cất.
Cho tất cả hỗn hợp thu được sau khi hòa tan vào cốc 150 ml rồi đem trung
hòa dung dòch này bằng cách thêm từ từ vào cốc 1 lượng HCl 2N cho tới khi dung
dòch có màu tím hẳn. Lọc thu sản phẩm.
Viết phương trình phản ứng cho từng giai đoạn và giải thích? Vai trò của
HCl? Có thể thay thế bằng những chất gì?
Giải thích tại sao không bao giờ thu được 100% sản phẩm như mong
muốn?
Các giai đoạn :

2
MnO
4
.
Giải thích: Trên Giản đồ pH - ϕ (dựng từ giá trị dãy Latimer của Mangan) cho thấy ở pH
> 13, ion clorat bắt đầu oxy hóa được mangan dioxide lên manganat theo phản ứng (1).
Phản ứng (1) càng dịch chuyển sang phải khi mơi trường có độ kiềm càng cao.
* Hòa tan sp bằng 50ml nước cất, trung hòa từ từ bằng HCl 2N, đến khi dung dịch
có màu tím hẳn. Ở giai đoạn này xảy ra hai phản ứng:
Phản ứng trung hòa KOH bằng HCl:
HCl + KOH = KCl + H
2
O (2)
với việc pH giảm, xảy ra phản ứng tự oxy hóa tự khử của ion manganat:
3K
2
MnO
4
+ 2H
2
O = 2KMnO
4
+ MnO
2
+ 4KOH (3)
Giải thích:Giản độ pH - ϕ cho thấy khi thên HCl làm giảm pH < 15 thì phản ứng (3)
bắt đầu xảy ra. Phản ứng (3) xảy ra đến cùng ngay khi pH < 12.
HCl ở đây đóng vai trò chất trung hòa kiềm KOH để phản ứng tự oxy hóa – tự khử của
ion manganat xảy ra đến cùng. Như vậy, có thể sử dụng các acid khác khơng có tính khử
thay thế cho HCl.

3
]
2-
K = 10
-5,63
Phức [CuCl
3
]
2
không có màu.
Phức tetraaquồng(II) [Cu(H
2
O)
6
]
2+
có màu xanh biển.
Các giá trò thế khử:
Quá trình khử ϕ
o
(V)
Cu
2+
+ 2e = Cu +0,337
Cu
+
+ e = Cu +0,521
Cu
2+
+ e = Cu

tricloridocuprat(I) tan.
Khi không có ion Cloride phản ứng (2) dưới không xảy ra:
Cu
2+
+ Cu = 2Cu
+
(2)
∆ϕ
0
= ϕ
0
(Cu
2+
/Cu
+
) - ϕ
0
(Cu
+
/Cu) = 0,153 – 0,521 = -0,368V < 0
Tuy nhiên khi có mặt ion Cloride, tính oxy hóa của ion Cu
2+
tăng rõ rệt vì ion Cl
-
tạo
phức bền với ion Cu
+
.
Cu
2+

−2
3
CuCl
K
= 0,189V
Phản ứng: Cu
2+
+ 6Cl
-
+ Cu = 2[CuCl
3
]
2-
Có ∆ϕ
0
= ϕ
0
(Cu
2+
/CuCl
3
2-
) - ϕ
0
(CuCl
3
2-
/Cu) = 0,485 – 0,189 = 0,292V >0
∆G
0

…)
c) Tính nồng độ Cu
2+
trong cân bằng:
Cu
2+
+ 6Cl
-
+ Cu  2[CuCl
3
]
2-

*Tính nồng độ ban đầu của đồng(II) sulfat và natri chloride
Lúc ban đầu: 1 phần CuSO
4
.5H
2
O (M =149,5), 2 phần NaCl (M = 58,5), 10 phần nước , 1
phần Cu kim loại.
Tính nồng độ ban đầu của đồng(II) sulfat và Natri cloride: (lấy tỷ trọng của nước
=1g/ml), quy cho 10g nước:
4,008.10
-3
mol CuSO
4
.5H
2
O và 1,709.10
-2

** Tính hằng số cân bằng của phản ứng (1)
Cu
2+
+ 6Cl
-
+ Cu = 2[CuCl
3
]
2-
∆G
0
pư,298
= -2,303RTlgK
cb
= -28178J/mol
94,4
1094,4
314,8298303,2
28178
lg =⇒=
××
=⇒
cbcb
KK
*** Tính nồng độ đồng(II) sulfat lúc cân bằng:
Đặt a là lượng CuSO
4
đã phản ứng, b là lượng CuSO
4
còn lại khi phản ứng cân bằng:

Bình cầu: Bột MnO
2
màu đen tan vào dung dịch HCl đặc nóng, tạo thành dung dịch gần
như khơng màu và có khí Cl
2
màu vàng lục thốt ra. Đây là phản ứng oxy hố - khử.
MnO
2
là chất oxy hố, HCl là chất khử.
Chất oxy hố: MnO
2
+ 2e + 4H
+
= Mn
2+
+ 2H
2
O
Chất khử: 2Cl
-
= Cl
2
+ 2e
MnO
2
+ 4HCl (đậm đặc, nóng) = MnCl
2
+ Cl
2
 + 2H

ab
a
K
cb
lmolb /10.86,7
10.)387,063,3(
)387,02(
6
94,46
2

=
×−
×
=
HClO → HCl + [O]
Lọ 3: Khí Cl
2
tan vào dung dịch NaOH lỗng, tạo thành dung dịch nước Javen. Trong
mơi trường base mạnh của NaOH, phản ứng tự oxy hóa- tự khử của clor dịch chuyển
mạnh sang phải:
Cl
2
+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H
2
O
Vì vậy trong nước Javen có lượng lớn clor hoạt động. Nước Javen là chất oxy hóa mạnh
trong mơi trường base nhờ khả năng oxy hóa cao của ion hypoclorit và nhờ oxy ngun
tử sinh ra từ sự phân hủy của ion hypoclorit khi có mặt khí CO
2

tỉ lệ tính trước) cho vào cối, trộn và nghiền mòn hỗn hợp. Xong cho hỗn hợp trên
vào chén sắt tẩm một lượng cồn xác đònh, đem đốt trên bếp điện (hoặc đèn cồn).
Khi cháy hết cồn thì cho toàn bộ sản phẩm vào lò nung ở nhiệt độ khoảng 600
o
C
khoảng 1 giờ. Lấy sản phẩm để nguội, sau đó hòa tan trong nước, lọc thu sản
phẩm rắn.
Viết các phương trình phản ứng và giải thích? Vai trò của cồn và đường? Có thể
thay thế bằng chất gì khác?
Thực chất đây là phản ứng oxy hóa khử, dùng chất khử để đưa crom về Cr(III) dạng
Cr
2
O
3
, đây là phản ứng dị thể nên ta cớ gắng để mức đợ tiếp xúc phản ứng là tớt nhất.
Vì vậy người ta dùng đường trợn đều và sau đó dùng cờn đớt để chủn đường thành
cacbon thì mức đợ đờng đều hơn hẳn khi trợn cacbon trực tiếp.
Khi đớt nóng ngoài khơng khí thì phản ứng đớt cháy đường thành cacbon bằng cơn dễ
dàng xảy ra hơn hẳn phản ứng khử crom bằng cờn, vì vậy giai đoạn này đớt trong khơng
khí.
Sau đó khi nung trong lò nung chú ý phải đậy kín nắp chén nung vì tránh phản ứng
canbon cháy thành CO
2
khi có mặt oxy, phản ứng này sẽ cạnh tranh với phản ứng khử
crom, làm giảm hiệu śt tạo sản phẩm. Các phản ứng:
K
2
Cr
2
O

11
= 12C + 11H
2
O
Trong lò điện ở 600
0
C
K
2
Cr
2
O
7
+ C = K
2
CO
3
+ Cr
2
O
3
+ CO (thiếu oxy)
Ngay trong giai đoạn đốt trên bếp điện đã có một phần dicromat bị khử về crom(III)
oxide.
Cờn có thể thay thế bằng xăng, đường có thể thay bằng muội than…
19

Phân chia nhóm bài tập nộp:
Nhóm bài 1: 1, 2, (6)7, 12 (Nhóm này sinh viên làm bài 6 hay 7 đều chấp nhận)
Nhóm bài 2: 1, 3, 8, 13


Nhờ tải bản gốc
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status