ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
 NGUYỄN PHƢƠNG THẢO
ÁP DỤNG PHƢƠNG PHÁP BẢO TOÀN
ELECTRON TRONG HOÁ PHÂN TÍCH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà nội - 2011
CHƢƠNG 1: TÔ
̉
NG QUAN… ………… ……………………………… 2
1.1. Phản ứng oxi hoá - khử…………………………………………………… 2
1.1.1. Những khái niệm cơ bản…………………………………… … 2
1.1.2. Chiều của phản ứng oxi hóa - khử……………………….………4
1.1.3. Tốc độ của phản ứng oxi hóa – khử 12
1.2. Phƣơng pháp bảo toàn electron ………………………………… …….18
1.2.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp 18
1.2.2. Ƣu, nhƣợc điểm của phƣơng pháp 18
1.2.3. Các bƣớc tiến hành 19
1.2.4. Ví dụ 19
1.3. Sơ lƣợc về chất siêu dẫn 26
CHƢƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32
2.1. Dùng phƣơng pháp bảo toàn electron để tính trong một số phép chuẩn độ
thƣờng dùng………………………………………………… ………32
2.1.1. Phƣơng pháp pemanganat………………………………… ….32
2.1.2. Phƣơng pháp dicromat…………………………………….……33
2.1.3. Phƣơng pháp iot-thiosunfat……………………………… ……34
2.1.4. Phƣơng pháp dùng Ce
4+
…………………………………… ….35
2.2. Phân tích hỗn hợp nhiều chất oxi hoá hoặc nhiều chất khử… ……… 36
2.2.1. Phân tích hỗn hợp Mn, Cr, V trong thép nhẹ………… ………36
2.2.2. Phân tích hỗn hợp Cu
2
S + FeS
2
+ CuFeS
2

3.3. Hiệu chỉnh kết quả chuẩn độ trong phƣơng pháp Brommat - bromua 55
3.4. Xác định số oxi hoá khác thƣờng của một số nguyên tố. Từ đó xác định
công thức của hợp chất siêu dẫn 56
3.4.1. Xác định số oxi hóa bất thƣờng của các nguyên tố……… 57
3.4.1.1. Xác định số oxi hóa bất thƣờng của Crom… ……… 57
3.4.1.2. Xác định số oxi hóa của Coban……………… ……… 58
3.4.2. Xác định công thức của các hợp chất siêu dẫn……………….… 59
3.4.2.1. Sử dụng phƣơng pháp chuẩn độ iot để phân tích hệ siêu dẫn
nhiệt độ cao Y-Ba-Cu-O………………………………………… ……… 59
3.4.2.2. Sử dụng phƣơng pháp chuẩn độ điện thế để phân tích hệ
siêu dẫn nhiệt độ cao Bi-Sr-Ca-Y-Cu-O…………………………… ……….62
KẾT LUẬN………………………………………………… ……………… 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………….…… ………………65 DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG

Stt
Tên hình
Trang
1


MỞ ĐẦU
Trong thực tiễn cuộc sống, phản ứng oxi hoá - khử có lẽ là loại phản ứng
quan trọng nhất. Bao gồm: sự tạo thành các hợp chất từ đơn chất và ngƣợc lại,
tất cả các phản ứng cháy, phản ứng tạo ra dòng điện trong pin, phản ứng xảy ra
trong các cơ thể động thực vật Phản ứng oxi hóa - khử rất đa dạng và phong
phú đƣợc chia thành phản ứng giữa các nguyên tử, phân tử, ion; phản ứng nội
phân tử; phản ứng dị lị; phản ứng cảm ứng.
Trong hóa học phân tích, phản ứng oxi hoá - khử đóng vai trò rất lớn: các
phƣơng pháp phân tích nhƣ điện phân, chuẩn độ điện lƣợng, điện thế, điện di,
cực phổ, các sensor điện hóa…vấn đề biến hóa năng thành điện năng ( pin,
acquy ) hoặc ngƣợc lại biến điện năng thành hóa năng ( điện phân ). Phƣơng
pháp chuẩn độ oxi hóa - khử đƣợc áp dụng rất rộng rãi trong nghiên cứu khoa
học cũng nhƣ thực tế sản xuất. Trong giảng dạy ở bậc phổ thông trung học cũng
nhƣ đại học, phản ứng oxi hóa - khử đặc biệt đƣợc chú trọng vì nó giúp học

1.1.1.2. Phản ứng oxi hóa - khử:
Khái niệm về phản ứng oxi hóa - khử: Có nhiều định nghĩa về phản ứng oxi
hóa - khử:
+ Định nghĩa 1: Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng xảy ra có kèm theo sự cho
nhận electron.
+ Định nghĩa 2: Phản ứng oxi hóa –khử là phản ứng trong đó có sự chuyển dịch
điện tích.
+ Định nghĩa 3: Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng trong đó có sự thay đổi số
oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng.
Các khái niệm liên quan:
+ Chất oxi hóa: Là chất có khả năng nhận electron. Số oxi hóa của nó giảm. Còn
gọi là chất bị khử.
+ Chất khử: Là chất có khả năng cho electron. Số oxi hóa của nó tăng. Còn gọi
là chất bị oxi hóa.
+ Chất oxi hóa đa bậc: Là chất có thể bị khử theo nhiều nấc. Còn chất khử đa
bậc là chất có thể bị oxi hóa theo nhiều nấc.
Ví dụ: - Vanadi VI (dạng VO
2
2+
) là chất oxi hóa đa bậc vì có thể bị khử lần lƣợt
xuống hóa trị IV( VO
2+
), hóa trị III (V
3+
) và hóa trị II ( V
2+
)
VO
2
2+

/
2


(2)
V
3+
+ e V
2+

VE
o
VV
225,0
23
/


(3)
- Fe
3+
là chất oxi hóa đa bậc vì có thể khử xuống sắt hóa trị II ( Fe
2+
) và sắt kim
loại ( Fe
o
).
Fe
3+
+ e Fe

- Bảo toàn điện tích: Tổng số electron mà các chất khử cho bằng tổng số
electron mà các chất oxi hóa nhận.
 Phương pháp đại số: Dựa trên bảo toàn khối lƣợng.
 Phương pháp thăng bằng electron: Dựa trên cả hai sự bảo toàn.
 Phương pháp nửa phản ứng( hay phƣơng pháp ion – electron ):
+ Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng phổ biến với các phản ứng trong dung dịch.
Sử dụng nửa phản ứng thấy đƣợc bản chất cho nhận electron của phản ứng oxi
hóa - khử, cân bằng đƣợc ngay cả khi chƣa biết hết sản phẩm, rất tiện lợi khi
tính thế điện cực.
+ Gồm 5 bƣớc sau:
- Bƣớc 1: Viết sơ đồ phản ứng có đủ chất oxi hóa và chất khử.
- Bƣớc 2: Xác định điện tích của các chất và ion. Viết bán phản ứng oxi hóa và
bán phản ứng khử. Lƣu ý: Các chất điện li mạnh thì viết dƣới dạng ion. Các chất
điện li yếu, không điện li, chất rắn, chất khí viết dƣới dạng phân tử.
- Bƣớc 3: Cân bằng điện tích và cân bằng khối lƣợng cho mỗi bán phản ứng.
Cân bằng điện tích: Chọn vế và thêm electron để điện tích 2 vế của bán phản
ứng bằng nhau.
Cân bằng khối lƣợng: Tùy theo môi trƣờng và số nguyên tử oxi ở 2 vế mà ta
cần thêm vào vế trái H
+
, OH
-
hoặc H
2
O, còn vế phải tạo ra H
2
O, H
+
hoặc OH
-

+ Kh
1
(7)
- Phản ứng trên gồm 2 bán phản ứng:
Ox
1
+ pe Kh
1

][
][
lg
059,0
1
1
11
Kh
Ox
p
EE
o

(8)
Kh
2
qe+ Ox
2

][
][

pq
pq
oo
pin
lg
059,0
].[][
].[][
lg
.
059,0
0
21
21
2121

(11)
Với Q là tỉ số của phản ứng
pq
pq
KhOx
OxKh
Q
].[][
].[][
21
21

và n là số electron trao đổi trong
phản ứng oxi hóa - khử trên.

= 0: Phản ứng đạt trạng thái cân bằng.
 Hằng số cân bằng của phản ứng oxi hóa - khử:
+ Theo tính toán ở trên ta có:

pq
pq
ppin
KhOx
OxKh
qp
EEEE
].[][
].[][
lg
.
059,0
21
21
0
21

hay
pq
pq
ppin
KhOx
OxKh
nF
RT
EE

0
 K
nF
RT
EE
ppin
>
KRTnFE
o
p
ln
(13)
+ Dựa vào hằng số cân bằng ta có thể biết đƣợc phản ứng diễn ra theo chiều
nào? Hay nói cách khác, khi trộn hai chất Ox
1
với Kh
2
có xảy ra phản ứng
không? Vì giữa năng lƣợng tự do Gibbs tiêu chuẩn, sức điện động tiêu chuẩn
của pin và hằng số cân bằng của phản ứng oxi hóa - khử có liên hệ với nhau
bằng biểu thức:
KRTnFEG
o
p
o
ln

>
K
n

-3
phản ứng không xảy ra hoặc xảy ra theo chiều nghịch.
Như vậy: Sử dụng năng lƣợng tự do Gibbs (G ), sức điện động của pin ( E
p
)
hoặc hằng số cân bằng K đều có thể đánh giá đƣợc chiều của các phản ứng oxi
hóa - khử. Nhƣng đó chỉ là khả năng xảy ra phản ứng chƣa thể kết luận đƣợc
phản ứng có xảy ra hay không? nhanh hay chậm?
- Nếu G < 0, E
p
> 0 hay K >1: Phản ứng tự xảy ra theo chiều thuận.
- Nếu G = 0, E
p
= 0 > K =1: Phản ứng đạt trạng thái cân bằng.
- Nếu G < 0, E
p
< 0 > K <1: Phản ứng có khả năng xảy ra theo chiều
nghịch.
Ví dụ 1: Xét xem trong 2 phản ứng sau. Phản ứng nào xảy ra ở điều kiện tiêu
chuẩn? Cu + 2HCl CuCl
2
+ H
2
(15)
2Cu + O
2
+ 4HCl 2CuCl
2
+ 2H
2

hay Cu + 2HCl CuCl
2
+ H
2

Có
VEEE
o
CuCu
o
HH
pin
34,034,000,0
//
2
2



- Do E
pin
< 0 nên phản ứng (15) không tự diễn biến. Đồng kim loại không tan
đƣợc trong dung dịch axit clohidric ở điều kiện chuẩn.
+ Xét phản ứng (16): Bao gồm 2 quá trình:
O
2
+ 4H
+
+ 4e 2H
2

hay 2Cu + O
2
+ 4HCl 2CuCl
2
+ 2H
2
O
Có
VEEE
o
CuCuOHHO
pin
89,034,023,1
/
0
/
2
22




- Do E
p
> 0 nên phản ứng (16) tự diễn biến. Đồng tan đƣợc trong dung dịch axit
clohidric có hòa tan oxi ở điều kiện chuẩn.
Ví dụ 2: Cho phản ứng: Fe
2+
+ Ag
+

[Ag
+
]=0,01M khi cho bột kim loại Ag vào dung dịch trên.
Muốn vậy chúng ta xét phản ứng (1) gồm 2 bán phản ứng:
Ag
+
+ e Ag
VE
o
AgAg
8,0
/



Fe
2+
+ e Fe
3+

VE
o
FeFe
771,0
23
/



(a) Phản ứng (17) có

0

p
nE
K

Giá trị K > 1 cũng thấy phản ứng (17) xảy ra theo chiều thuận ở điều kiện chuẩn.
(c) Khi cho Ag kim loại vào dung dịch chứa [Fe
3+
]= 0,1M; [Fe
2+
]= 0,01M,
[Ag
+
]= 0,01M thì:
][
]].[[
lg
1
059,0
3
2



Fe
AgFe
EEp
o
p

là hằng số. Khi thay đổi nồng độ chất oxi hóa hoặc
chất khử thì thế điện cực thay đổi. Dẫn đến E
p
thay đổi và có thể làm thay đổi
chiều của phản ứng.
Ví dụ 1: Xét chiều của phản ứng: Zn
(r)
+ 2H
+
Zn
2+
(aq)
+ H
2(k)
(18)
- Ở điều kiện chuẩn:
0762,0)762,0(00,0
0
//
2
2


VEEE
ZnZn
o
HH
o
p
> Phản

2
2




V
PZn
H
EEp
H
o
p

Phản ứng (18) vẫn diễn ra theo chiều thuận.
Ví dụ 2: (a) Tính thế chuẩn của pin gồm điện cực Sn
2+
/Sn và Pb
2+
/Pb
Ta có:
VEVE
SnSnPbPb
136.0126,0
0
/
0
/
22


2+
đi 10 lần thì
điều gì sẽ xảy ra?
Lúc này:
0195,0
1
1,0
lg
2
059,0
01,0
][
][
lg
2
059,0
2
22



V
Sn
Pb
EEp
o
p

Do E
p

(aq)
+ 7H
2
O (20)
- Ở điều kiện chuẩn: [H
+
] = 1M hay pH = 0:

003,036,133,1
/
0
/
2
32
72




VEEE
ClCl
o
CrHOCr
o
p
> Phản ứng trên diễn ra
theo chiều nghịch.
- Tăng [H
+
] lên 2M ( tức pH = 0,3) thì:

> Trong điều kiện này phản ứng diễn ra theo chiều thuận.
Ta thấy: khi pH thay đổi chƣa nhiều( từ pH=0 lên pH = 0,3), phản ứng oxi hóa
- khử này đã đổi chiều.
 Ảnh hưởng của sự tạo thành hợp chất ít tan: Khi tạo hợp chất ít tan ảnh
hƣởng đáng kể đến nồng độ của các ion trong dung dịch. Vì thế mà thế của từng
cặp oxi hóa - khử ( từng bán phản ứng) thay đổi và có thể làm thay đổi chiều của
phản ứng.
Ví dụ: Phản ứng có xảy ra không khi cho kim loại Ag vào dung dịch H
2
S?
- Xét phản ứng: Ag + H
+
Ag
+
+
2
1
H
2

(k)
(21)
có:
08,080,000,0
0
/
/2
2



2


SAg
T
. Giả sử [H
2
S] = 1M thì:
- Nồng độ H
+
là nghiệm của phƣơng trình:
x
3
+ K
1
x
2
+ K
1
(K
2
-C
o
)x

- 2K
1
K
2
C

1
= 10
-7,02
; K
2
= 10
-12,9
, C
o
= 1M thì: [H
+
] = 3,09.10
-4
(M) và [S
2-
]
= 10
-12,9
( Cách tính gần đúng bằng cách bỏ qua nấc phân li thứ 2 cũng cho kết
quả tƣơng tự). Khi đó:

   
2,492
2
10.
2

 SAgT
SAg
>

4
2





V
PAg
H
EEp
H
o
p

> Phản ứng xảy ra theo chiều thuận.
+ Nhƣ vậy, trong trƣờng hợp này Ag kim loại tan đƣợc trong dung dịch H
2
S là
nhờ sự tạo thành hợp chất ít tan Ag
2
S.
 Ảnh hưởng của sự tạo thành phức chất: Nhƣ ta đã biết sự tạo thành phức
chất làm thay đổi thế điện cực. Theo phƣơng trình Nernst:

][
][
ln
Kh
Ox

(aq)
+ I
2(aq)
(23)
Ở điều kiện tiêu chuẩn phản ứng diễn ra theo chiều thuận vì:

0234,0536,077,0
0
2/
0
/
2
23


VEEE
IIFeFe
o
p

Khi thêm vào dung dịch một lƣợng dƣ NaF để nồng độ của F- khi cân bằng là
[F
-
] = 1M thì:
Fe
3+
+ 6F
-
[Fe(F
6




FeF
FFe
mà [F
-
]=1M nên:
].[10][
3163
6

 FeFeF
. Nồng độ của phức [FeF
6
]
3-
rất lớn so với [Fe
3+
] nên ta có
thể coi: [FeF
6
]
3-
= [Fe
3+
]
ban đầu
= 1M thì [Fe
3+

p

> Phản ứng diễn ra theo chiều nghịch.
Ví dụ 2:
- Ở điều kiện chuẩn Ag kim loại không tan đƣợc trong các dung dịch axit
thông thƣờng do:
08,08,000,0
0
/
0
/
2


VEEE
AgAgHH
o
p

- Khi cho Ag kim loại vào dung dịch HCN thì:
2Ag + 4HCN 2H[Ag(CN)
2
] + H
2
(25)
Với hằng số bền của [Ag(CN)
2
]
+
là 

độ của nó.
Tốc độ của phản ứng oxi hóa - khử phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ nhiệt
độ, nồng độ các chất tham gia phản ứng, chất xúc tác, sự cảm ứng……
1.4.3.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ:
Khi nhiệt độ tăng 10
o
C thì tốc độ phản ứng tăng 2-3 lần. Ta thấy, khi tăng
nhiệt độ theo cấp số cộng thì tốc độ tăng theo cấp số nhân.
Có nhiều trƣờng hợp, phản ứng không xảy ra ở nhiệt độ thƣờng nhƣng lại
xảy ra nhanh khi đun nóng. Ví dụ nhƣ phản ứng:
5H
2
C
2
O
4
+ 2KMnO
4
+ 3 H
2
SO
4
2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 10CO
2

O (27)
Theo định luật tác dụng khối lƣợng: v = K.[I
-
]
2
.[H
2
O
2
].[H
+
]
2
. Nếu nồng
độ ba chất tham gia phản ứng bằng nhau và bằng C thì v = KC
5
. Tuy nhiên, thực
nghiệm đã chứng tỏ, tốc độ phản ứng tỉ lệ với bình phƣơng của nồng độ. Nghĩa
là v = K.C
2
do bậc của phản ứng không bằng tổng các hệ số của các chất tham
gia phản ứng.
Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào vận tốc các giai đoạn trung gian. Mà các
giai đoạn trung gian của phản ứng oxi hóa - khử rất phức tạp, ta chƣa biết hết
một cách chính xác.
1.1.3.3. Ảnh hƣởng của chất xúc tác:
Chất xúc tác là những chất làm thay đổi tốc độ phản ứng nhƣng không bị
tiêu hao. Nó tham gia vào phản ứng ở những giai đoạn trung gian và lại đƣợc tái
sinh ở giai đoạn cuối.
Ví dụ 1: Mặc dù thế chuẩn của cặp S


sẽ xúc tác làm phản ứng xảy ra nhanh. Phản ứng đó xảy ra theo các giai đoạn
sau:
S
2
O
8
2-
+ 2H
+
H
2
S
2
O
8
(28)
2H
2
S
2
O
8
+ 2H
2
O 4H
2
SO
4
+ 2O (29)

O
4
2-
) bằng pemanganat (MnO
4
-
) trong môi trƣờng
axit thƣờng đƣợc biểu diễn bằng phƣơng trình:
2MnO
4

-
+ 5C
2
O
4
2-
+ 16H
+
2Mn
2+
+ 10CO
2
+ 8H
2
O (32)
Nhƣng thực ra phƣơng trình đó chỉ là phƣơng trình tổng cộng nhiều phản ứng
mà không mô tả đƣợc cơ chế của phản ứng đó.
- Nếu trong dung dịch ban đầu chỉ chứa các ion MnO
4

2+
+ 16H
+
 5Mn
4+
+ 8H
2
O (33)
( phản ứng xảy ra nhanh)
Mn
4+
+ Mn
2+
2Mn
3+
(34)
( phản ứng xảy ra nhanh, thuận nghịch)
Tiếp theo, các ion Mn
3+
và Mn
4+
phản ứng với ion C
2
O
4
2-
theo các giai đoạn
sau:
Mn
4+

2-
Mn(C
2
O
4
)
2
-
(37)
( phản ứng tạo phức nhanh và thuận nghịch)
Mn
3+
+ C
2
O
4
2-
 Mn
2+
+ CO
2
+ CO
2
-
(38)
Mn
3+
+ CO
2
-

vậy, ngƣời ta thƣờng cho rằng trong quá trình phản ứng có tạo nên những chất
trung gian có tính oxi hóa - khử mạnh hơn chất ban đầu.
Ví dụ 1: Cromat CrO
4
2-
oxi hóa mangan II( Mn
2+
) rất chậm, nhƣng nếu có đồng
thời H
3
AsO
3
thì phản ứng giữa CrO
4
2-
và Mn
2+
xảy ra nhanh, vì phản ứng oxi
hóa H
2
AsO
3
bẳng CrO
4
-
làm tăng tốc độ của phản ứng giữa CrO
4
-
và Mn
2+

2+
+ 6H
+
Mn
3+
+ Cr
3+
+ 3H
2
O (41)
( phản ứng xảy ra nhanh)
Ví dụ 2:
- Một trƣờng hợp hay gặp trong thực tế là khi định phân Fe
2+
bằng pemanganat
trong môi trƣờng axit HCl thì lƣợng pemanganat dùng thƣờng lớn hơn lƣợng
tƣơng đƣơng với Fe
2+
.
- Nguyên nhân, khi chỉ có một mình axit HCl loãng thì axit không bị
pemanganat oxi hóa, nhƣng nếu trong dung dịch đồng thời có cả Fe
2+
thì HCl bị
oxi hóa bởi pemanganat dƣới dạng phản ứng cảm ứng. Đầu tiên Fe
2+
bị
pemanganat oxi hóa thành Fe
5+
, rồi Fe
5+

+ Cl
2
2Fe
3+
+ 2Cl
-
(44)
Nếu tất cả lƣợng Cl
2
ở trong dung dịch thì lƣợng Fe
3+
sinh ra sẽ tƣơng đƣơng
với lƣợng pemanganat đã tác dụng với lƣợng Cl
-
để tạo nên Cl
2
và nhƣ vậy
không gây nên sai số. Nhƣng vì có một lƣợng khí clo nào đó thoát ra khỏi dung
dịch nên đã phải dùng dƣ pemanganat.
- Mặt khác, nếu thêm vào dung dịch một lƣợng nhỏ muối mangan II (Mn
2+
) thì
sẽ không gây sai số vì Mn
2+
dễ bị Fe
5+
oxi hóa hơn:
Fe
5+
+ 2Mn

bằng xeri IV(
Ce
4+
) thì có thể dùng HCl để axit hóa dung dịch mà không gây sai số. Do đó,
chƣa có một qui luật chắc chắn để dự đoán phản ứng cảm ứng nào có thể xảy ra.
Thƣờng có thể dự đoán các phản ứng cảm ứng bằng hai qui tắc thực nghiệm sau:
- Nếu trong dung dịch có hai chất khử A
kh
và B
kh
có thế oxi hóa khác nhau
nhiều thì thƣờng B
kh
bị oxi hóa một phần do hiện tƣợng cảm ứng. Nhƣng nếu
phản ứng: B
ox
+ A
kh
B
kh
+ A
ox
xảy ra nhanh thì sự cảm ứng không gây nên
sai số, vì B
kh
sẽ đƣợc tái sinh hoàn toàn. Nếu phản ứng trên xảy ra chậm hoặc
một phần B
ox
bị thoát ra khỏi dung dịch thì sẽ mắc sai số.
- Nếu một chất bị oxi hóa hoặc bị khử chậm bởi một thuốc thử thì tốc độ của

2+
bị oxi hóa một phần bởi oxi không khí do phản
ứng cảm ứng.
+ Ion HSO
3
-
bị oxi hóa ít và chậm bởi oxi không khí thành SO
4
2-
, nhƣng trong
quá trình trung hòa HSO
3
-
bằng kiềm NaOH thì HSO
3
-
bị oxi không khí oxi hóa
rất nhanh thành SO
4
2-
.
1.2. PHƢƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON
1.2.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp[ 3, 14 ]:
Trong hỗn hợp có nhiều chất khử, nhiều chất oxi hóa thì: tổng số electron

1.2.3. Các bƣớc tiến hành [14]:
+ Xác định trạng thái đầu và trạng thái cuối của các quá trình oxi hóa và khử.
Viết và cân bằng các nửa phản ứng.
+ Dựa vào các nửa phản ứng, dữ liệu đề bài cho phép tính đƣợc số mol electron
cho và nhận.
+ So sánh số mol electron cho và nhận để xác định chất hết, chất dƣ và tính
toán theo yêu cầu đề bài.
1.2.4. Ví dụ[ 3, 14 ]:
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 49,6g hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
bằng
dung dịch H
2
SO
4
đặc, nóng thu đƣợc 8,96lit khí SO
2
( sản phẩm khử duy nhất,
đktc) và dung dịch Y. Tính phần trăm khối lƣợng oxi trong X và khối lƣợng
muối trong Y. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Lời giải:
Cách 1: Phƣơng pháp cổ điển( đại số):
+ Các phản ứng hóa học xảy ra:
2Fe + 6H

3
O
4
+ 10H
2
SO
4
 3Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ 10H
2
O (3)
Fe
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
 Fe
2
(SO
4

+ Do vậy, phần trăm khối lƣợng oxi trong X là:

%21%100
6,49
65,016
%100% 


X
O
m
m
oxikhoiluong

+ Khối lƣợng muối trong dung dịch Y theo ( 1, 2, 3, 4) là:
35,0
2
7,0
2
3
2
1
2
1
342
)(
 tzyxn
SOFe
>
gm

> 3a = 2b + 20,4 (IV)
+ Giải hệ (III, IV) ta có a = 0,7; b = 0,65 và tính đƣợc kết quả nhƣ trên.
Ví dụ 2:
Cho 18,5g hỗn hợp Z gồm Fe, Fe
3
O
4
tác dụng với 200ml dung dịch HNO
3

loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đƣợc
2,24lit khí NO duy nhất ( đktc), dung dịch Z
1
và còn lại 1,46g kim loại.
a) Tính nồng độ mol/l của dung dịch HNO
3
.
b) Tính khối lƣợng muối trong dung dịch Z
1
.
Lời giải:
Cách 1: Phƣơng pháp cổ điển( đại số):

Trích đoạn Phân tích hỗn hợp Cu2S + FeS2+ CuFeS2 Xác định số oxi hoá khác thƣờng của một số nguyên tố Từ đó xác định

---