Sáng kiến kinh nghiệm Cân bằng phản ứng oxi hóa - Khử bằng phương pháp thăng bằng Electron

a. Một số khái niệm:

· Môi trường là chất không thay đổi số oxi hóa.

 Ví dụ: Trong trường hợp trên Oxi không thay đổi số oxi hóa nên Oxi là chất môi trường.

· Môi trường thuộc tính là chất không thay đổi số oxi hóa luôn nằm trong phân tử chất phản ứng.

 Ví du:Trong trường hợp trên oxi là chất môi trường thuộc tính nằm trong phân tử Fe2O3 và trong H2O.

· Môi trường phản ứng là chất tác động trực tiếp đến sản phẩm phản ứng. Môi trường phản ứng có thể là môi trường axít, môi trường bazơ hay môi trường trung tính.

 Ví dụ : Trong môi trừơng axít Mn+7 (trong MnO4- ) biến đổi thành Mn2+ còn trong môi trường trung tính biến đổi thành Mn+2 (trong MnO2).

· Trung tâm phản ứng là chất thay đổi số oxi hóa.Trung tâm phản ứng là chất oxi hóa và chất khử.

 Ví dụ: Trong phản ứng trên, trung tâm phản ứng là Fe+3 (chất oxi hóa) và H0 (chất oxi hóa).

 

doc13 trang | Chia sẻ: sangkien | Ngày: 07/08/2015 | Lượt xem: 2335 | Lượt tải: 20Download
Bạn đang xem tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Cân bằng phản ứng oxi hóa - Khử bằng phương pháp thăng bằng Electron", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ân bằng phản ứng oxi hoá khử tôi xin trình bày một số kinh nghiệm nhỏ bé về việc cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp thăng bằng electron mà sách giáo khoa hoá học lớp 10 của Bộ Giáo Dục đã đề cập.
II. NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP:
Nhắc lại phương pháp theo SGK:
 Phương pháp thăng bằng electron được tiến hành theo 4 bước chính:
 Xét ví dụ sau để thấy được việc thực hiện qua 4 bước:
 Fe2O3 + H2 Fe + H2O
Bước 1: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố để tìm chất o xi hoá, chất khử:
 Chất oxi hoá là chất có số oxi hoá giảm.
 Chất khử là chất có số oxi hoá tăng.
 Fe+32O-23 + H02 Fe0 + H+12O-2
 ( Sắt có số oxi hoá +3 giảm xuống 0 nên sắt là chất oxi hoá, Hidro có số oxi hoá 0 tăng lên +1 nên hidro là chất khử) 
 Bước 2: Viết và cân bằng các quá trình oxi hoá và quá trình khử:
 2Fe+3 + 6e 2Fe0 
 H02 + 2e 2H+1
Bước 3: Xác định các hệ số của quá trình oxi hoá và quá trình khử sao cho tổng số electron nhường bằng tổng số electron nhận:
 x. 2Fe+3 + 6e 2Fe0 
 y. H02 + 2e 2H+1
 x = = 1
 y = = 3
 Từ đó: 
 1. 2Fe+3 + 6e 2Fe0 
 3. H02 + 2e 2H+1
Bước 4: Đặt hệ số các nguyên tử vừa tìm được trong bước 3 vào phương trình phản ứng sau đó cân bằng môi trường theo thứ tự ưu tiên sau:
 + Cation kim loại.
 + Anion gốc axít.
 + Hiđrô.
 + Cuối cùng kiểm tra oxi.
 Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O (1)
( Ở đây không có môi trường là cation kim loại, anion gốc axít, hiđrô mà chỉ có oxi ).
Mở rộng phương pháp:
Một số khái niệm:
Môi trường là chất không thay đổi số oxi hóa.
 Ví dụ: Trong trường hợp trên Oxi không thay đổi số oxi hóa nên Oxi là chất môi trường.
Môi trường thuộc tính là chất không thay đổi số oxi hóa luôn nằm trong phân tử chất phản ứng.
 Ví du:ïTrong trường hợp trên oxi là chất môi trường thuộc tính nằm trong phân tử Fe2O3 và trong H2O.
Môi trường phản ứng là chất tác động trực tiếp đến sản phẩm phản ứng. Môi trường phản ứng có thể là môi trường axít, môi trường bazơ hay môi trường trung tính.
 Ví dụ : Trong môi trừơng axít Mn+7 (trong MnO4- ) biến đổi thành Mn2+ còn trong môi trường trung tính biến đổi thành Mn+2 (trong MnO2).
Trung tâm phản ứng là chất thay đổi số oxi hóa.Trung tâm phản ứng là chất oxi hóa và chất khử.
 Ví dụ: Trong phản ứng trên, trung tâm phản ứng là Fe+3 (chất oxi hóa) và H0 (chất oxi hóa).
Chú ý: Khái niệm “chất” không những chỉ nguyên tử, phân tử mà còn để chỉ ion. 
Cách đặt hệ số nguyên tử trong các quá trình oxi hóa và quá trình khử :
Nếu nguyên tử cùng loại không liên kết trực tiếp với nhau thì hệ số nguyên tử đặt ở phía trước.
Nếu nguyên tử cùng loại liên kết trực tiếp với nhau thì hệ số nguyên tử đặt ở chân kí hiệu nguyên tố.Thực tế thấy:
Nếu nguyên tử có số oxi hóa dương thì hệ số nguyên tử đó luôn đặt ở phía trước và hệ số chính là số nguyên tử đó trong một phân tử chất phản ứng.
 Ví dụ: Trong phản ứng trên, ở quá trình khử của Fe+3 thì hệ số của nó chính là 2 (trong phân tử Fe2O3 có 2 nguyên tử Fe) và đặt ở trước do Fe có số oxi hóa dương.
Nếu trạng thái đơn chất phân tử có nhiều nguyên tử (thường là 2) thì hệ số đặt ở chân kí hiệu nguyên tố và hệ số chính là số nguyên tử trong một phân tử chất phản ứng.
 Ví dụ: Trong phản ứng trên, hệ số của H là 2 (đơn chất hiđrô là H2) và đặt ở chân kí hiệu nguyên tố hiđrô. 
Nếu nguyên tử có số oxi hóa âm mà trị số số oxi hóa của nó không bằng hóa trị của nguyên tố đó thì hệ số đặt ở chân kí hiệu nguyên tố và hệ số chính là số nguyên tử trong một phân tử chất phản ứng. Nguyên nhân, trong trường hợp này các nguyên tử liên kết trực tiếp với nhau:
 Ví dụ: Trong phản ứng:FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2
thì hệ số nguyên tử S là 2 ( trong FeS2 có 2 nguyên tử S) và đặt ở chân kí hiệu nguyên tố lưu huỳnh ( vì số oxi hóa của S trong trường hợp này là -1 trong khi đó S có hóa trị có thể là 2, 4 và 6 ). Ở đây có sự liên kết: 
 -S-S- 
Xác định vị trí ưu tiên khi đặt hệ số cho nguyên tử :
Nếu là trung tâm phản ứng thì bắt buộc phải ưu tiên đặt hệ số cho nguyên tử trung tâm đó.
 Ví dụ: Trong phản ứng trên, bắt buộc đặt hệ số cho Fe (kể cả Fe+3 và Fe0) là 2 và cho H (kể cả H0 và H+1) là 2 vì chúng chỉ là trung tâm phản ứng.
Nếu một chất vừa là trung tâm phản ứng vừa là môi trường (môi trường thuộc tính hoặc môi trường phản ứng) thì không ưu tiên đặt hệ số cho nguyên tử đó đồng thời phải cân bằng hệ số của nó theo chất trung tâm phản ứng.
 Ví dụ: Khi cân bằng phương trình phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron:
 MnO2 + HCl-1 MnCl-12 + Cl02 + H2O 
 Trong phản ứng này Cl-1 vừa là chất khử vừa đóng vai trò môi trường thuộc tính nên không ưu tiên hệ số cho Cl-1 mà phải cân bằng hệ số của nó theo Cl0:
 Cl-1 ?e Cl20
 Ơû đây hệ số của Cl0 là 2 nên đặt hệ số 2 vào phía trước Cl-1, lúc đó: 
 2Cl-1 ?e Cl20 (1’)
Sau đó cân bằng số electron nhường (xét tiếp ở phần sau).
Cách đặt số electron nhường và nhận trong các quá trình oxi hóa và quá trình khử :
Lấy tổng số oxi hóa đầu (chất tham gia) trừ tổng số oxi hóa sau (chất tạo thành) trong mỗi quá trình oxi hóa hoặc khử. 
Sau đó đặt cả dấu và số tìm được vào mỗi quá trình.
Cuối cùng thêm e (kí hiệu electron) vào sau giá trị vừa tìm được. 
 Ví dụ: Trong quá trình (1’):
 Tổng số oxi hóa đầu (Soh): 2.(-1) = -2
 Tổng số oxi hóa sau (Soh)’: 2.0 = 0
 (Soh) - (Soh)’= -2 – 0 = -2
 Sau đó đặt -2 vào quá trình (1’) và thêm e vào sau -2: 
 2Cl-1 -2e Cl20 
Xác định vị trí ưu tiên của nguyên tử khi đặt hệ số chung cho nguyên tử trong phương trình phản ứng:
Hệ số chung của nguyên tử là tích hệ số nguyên tử và hệ số tìm được của quá trình chứa nguyên tử đó trong bước 3.
 Ví dụ: Hệ số chung của Fe0 trong phản ứng (1) là 2 = 1x2; trong đó 1 là hệ số của quá trình khử còn 2 là hệ số của Fe.
Nguyên tử là trung tâm phản ứng phải đặt hệ số chung trước. 
(Thường đặt theo thứ tự từ trái sang phải của bảng thu được từ bước 3).
Nguyên tử vừa là trung tâm phản ứng vừa là môi trường cân bằng theo môi trường, tuy nhiên có thể coi sản phẩm của trung tâm như môi trường giống như nó.
 Ví dụ: Trong phản ứng (2), có thể coi S+4 như là môi trường giống như S+6 khi đặt hệ số cho S+6. 
Chất môi trường cân bằng sau cùng theo thứ tự ưu tiên ở bước 4.
Ví dụ minh họa:
Phản ứng có một chất oxi hóa và một chất khử:
Giải chi tiết theo phương pháp:
Ví dụ 1: Cân bằng phương trình phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron:
 FeO + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O (2)
Bước 1:
 Fe+2O-2 + H+12S+6O-24 Fe+32(S+6O-24)3 + S+4O-22 + H+12O-2
(Fe+2 biến đổi thành Fe+3 số oxi hóa tăng nên là chất khử, còn S+6 biến đổi thành S+4 số oxi hóa giảm nên là chất oxi hóa, tuy nhiên một phần S+6 không thay đổi số oxi hóa nên đóng vai trò là môi trường).
Bước 2:
 Quá trình oxi hóa: Fe+2 ?e Fe+3 
Đặt hệ số nguyên tử cho Fe+3 là 2 (trong Fe2(SO4)3 có 2 nguyên tử Fe) ở phía trước vì số oxi hóa của sắt dương, hệ số của Fe+2 là 1 (trong FeO có 1 nguyên tử Fe).
 2Fe+2 ?e 2Fe+3
Tìm số e nhường: 2x(+2) - 2x(+3) = -2, do đó:
 2Fe+2 -2 e 2Fe+3 (1b2)
 Quá trình khử: S+6 ?e S+4 
Do S+6 vừa là trung tâm phản ứng vừa là môi trường nên hệ số của S+6 được cân bằng theo S+4, tuy nhiên hệ số của S+4 là 1 (trong phân tử SO2 có 1 nguyên tử S) do đó hệ số của S+6 và S+4 đều là 1).
 Tìm số e nhận:+6 – (+4) = +2, do đó:
 S+6 + 2e S+4 (1b2’)
> Bước 3:Tìm hệ số cho các quá trình (1b2) và (1b2’).
 x. 2Fe+2 -2 e 2Fe+3 
 y. S+6 +2e S+4 
x = = 1
y = = 1
Từ đó: 
1. 2Fe+2 -2 e 2Fe+3 
1. S+6 +2e S+4 
( Vị trí S+6 không được ưu tiên do S+6 vừa là chất oxi hóa vừa là môi trường).
Bước 4:
 Đầu tiên đặt hệ số cho Fe+2 ;Fe+3 ; S+4 sau đó cân bằng môi trường:
 2FeO + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
 Ơû đây không có môi trường là cation kim loại nên bỏ qua. Cân bằng anion gốc axít SO42-ta coi SO2 như là gốc SO42-nên có 4 gốc SO42-,đặt 4 trước H2SO4,sau đó cân bằng H và cuối cùng kiểm tra oxi:
 2FeO + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
Ví dụ 2: Cân bằng phương trình phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron:
 FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + N2O + H2O
Bước 1:
 Fe+2y/xxO-2y + H+1N+5O-23 Fe+3(N+5O-23)3 + N+12O-2 + H+12O-2
 Ở N+5 biến đổi thành N+1 số oxi hóa giảm nên là chất oxi hóa, còn H và O không thay đổi số oxi hóa nên là môi trường thuộc tính, do đó Fe+2y/x đóng vai trò là chất khử. Mặt khác N+5 có một phần đóng vai trò là môi trường trong Fe(NO3)3 
Bước 2:
 Quá trình 0xi hóa: Fe+2y/x ?e Fe+3
Đặt hệ số cho Fe+2y/x là x (trong FexOy có x nguyên tử Fe) do đó hệ số của Fe+3 là x (vì trong phân tử Fe(NO3)3 có 1 nguyên tử Fe).
 x Fe+2y/x ?e x Fe+3
 tìm số e nhường:.x –x.(+3) = +2y -3x hay – (3x- 2y), do đó:
 x Fe+2y/x -(3x – 2y)e x Fe+3	(2b2)
 quá trình khử: N+5 ?e N+1 
đặt hệ số cho N+1là 2 ở phía trước N(?),sau đó cân bằng hệ số cho N+5 theo N+1(?).
 2 N+5 ?e 2N+1 
Tìm số e nhận: 2.(+5) -2(+1) = +8,do đó:
 2 N+5 +8e 2N+1 (2b2’)
Bước 3:Tìm hệ số cho các quá trình (2b2) và (2b2’):
 x. x Fe+2y/x -(3x – 2y)e x Fe+3	(2b2)
 y. 2 N+5 + 8e 2N+1 (2b2’)
x = = 8
y = = 3x – 2y
từ đó:. 
 8. x Fe+2y/x -(3x – 2y)e x Fe+3	
 3x -2y. 2 N+5 +8e 2N+1 
Bước 4: Đầu tiên đặt hệ số cho Fe+2y/x ;Fe+3 ;N+1 sau đó cân bằng môi trường:
 8FexOy + HNO3 8xFe(NO3)3 + (3x-2y) N2O + H2O
Coi N+1 có vai trò môi trường như N+5 do đó có 30x-6y hay 2(15x-3y) N+5,vậy:
 8FexOy + 2(15x-3y) HNO3 8xFe(NO3)3 + (3x-2y) N2O + (15x-3y)H2O
Giải nhanh một số phản ứng:
 Cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron:
1) Al + HNO3 Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
2) MnO2 + H2SO4 + NaBr MnSO4 + Na2SO4 + Br2 + H2O
3) C2H5OH + KMnO4 + H2SO4 CH3COOH + K2SO4 + MnSO4 + H2O
4) Cu + KNO3 + H2SO4 CuSO4 + K2SO4 + NO + H2O 
 Giải:
1) Al0 + H+1N+5O-23 Al+3(N+5O-23)3 + N-3H+14N+5O-23 + H+12O-2
 8. Al0 -3e = Al+3 
 3. N+5 +8e = N-3 
 8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
2) Mn+4O-22 + H+12S+6O-24 + Na+1Br-1 Mn+2S+6O-24 + Na+12S+6O-24 + Br02 + H+12O-2
 1. Mn+4 + 2e = Mn+2 
 1. 2Br-1 -2e = Br02
MnO2 + 2H2SO4 + 2NaBr MnSO4 + Na2SO4 + Br2 + 2H2O
3) C-3H+13C-1H+12O-2H+1 + K+1Mn+7O-24 + H+12S+6O-24 C-3H3C+3O-2O-2H+1 + K+12S+6O-24 + Mn+2S+6O-24 + H+12O-2
 5. C-1 -4e = C+3
 4. Mn+7 +5e = Mn+2
5C2H5OH + 4KMnO4 + 6H2SO4 5CH3COOH + 2K2SO4 + 4MnSO4 + 11H2O
4) Cu0 + K+1N+5O-23 + H+12S+6O-24 Cu+2S+6O-24 + K+12S+6O-24 + N+2O-2 + H+12O-2 
 3. Cu0 -2e = Cu+2
 2. N+5 +3e = N+2
 3Cu + 2KNO3 + 4H2SO4 3CuSO4 + K2SO4 + 2NO + 4H2O 
Phản ứng oxi hóa – khử nội phân tử :
 Cân bằng tương tự như các phản ứng khác nhưng khi đặt hệ số vào phương trình phản ứng không ưu tiên cho các trung tâm phản ứng trong cùng phân tử chứa chúng.Ví dụ: 
 NH4NO3 N2O + H2O
 > Bước 1:
 N-3H+14N+5O-23 N+12O-2 + H+12O-2	
( trong đó N-3 biến đổi thành N+1 số oxi hóa tăng nên là chất khử, còn N+5 biến đổi thành N+1 số oxi hóa giảm nên là chất oxi hóa).
 > Bước 2:
Quá trình oxi hóa: N-3 ?e N+1 
Đặt hệ số nguyên tử cho N-3 là một còn hệ số của N+1 là 2 (?) sau đó cân bằng N-3 theo N0
 2N-3 ?e 2N+1 
Tìm số e nhường:2(-3) -2(+1) = -8, do đó:
 2N-3 -8e 2N+1 
 Quá trình khử: N+5 ?e N+1 
 Đặt hệ số nguyên tử cho N+5 là 1còn hệ số của N+1 là hai (?)sau đó cân bằng ta được:
 2N+5 ?e 2N+1 
 Tìm số e nhận:2(+5) –2(+1) = +12, do đó:
 2N+5 +12e 2N+1 
Bước 3:Tìm hệ số cho các quá trình:
 3. 2N-3 -8e 2N+1 
 2. 2N+5 +12e 2N+1 
Bước 4: Đặt hệ số chung cho các nguyên tử trong phương trình phản ứng:
Do trung tâm phản ứng N-3 và N+5 cùng nằm trong một phân tử nên không ưu tiên cho chúng mà đặt hệ số cho N+1 trước sau đó cân bằng hệ số của chúng theo N+1 rồi đến môi trường (hệ số của N+1 là tổng hệ số N+1 trong hai quá trình) :
 5NH4NO3 5N2O + 10H2O
Hay: NH4NO3 N2O + 2H2O
Ví dụ 2: KClO3 KCl + O2
Bước 1: K+1Cl+5O-23 K+1Cl-1 + O02
(ở đây Cl+5 biến đổi thành Cl-1 nên là chất oxi hóa còn O-2 biến đổi thành O0 nên là chất khử).
Bước 2:
 Cl+5 +6e = Cl-1 
 2O-2 -4e = O02
Bước 3:
 2. Cl+5 + 6e = Cl-1 
 1. 6O-2 - 12e = 3O02
Bước 4:
 2KClO3 2KCl + 3O2
Phản ứng tự oxi hóa- khử: 
 Cân bằng tương tự như các phản ứng khác nhưng khi đặt hệ số vào phương trình phản ứng không ưu tiên cho các trung tâm phản ứng trong cùng phân tử chứa chúng.Ví dụ: 
 Cl2 + NaOH NaCl + NaClO + H2O
Bước 1:
Cl02 + Na+1O-2H+1 Na+1Cl-1 + Na+1Cl+1O-2 + H+12O-2
Ơû đây Cl0 vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử.
Bước 2:
Cl02 + 2e 2Cl-1 
Cl02 - 2e 2Cl+1 
Bước 3:
 1. Cl02 + 2e 2Cl-1 
 1. Cl02 - 2e 2Cl+1 
Bước 4:
 2Cl2 + 4NaOH 2NaCl + 2NaClO + 2H2O
 Hay: Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O
Phản ứng ï oxi hóa- khử có hai hay nhiều chất khử :
 Cân bằng tương tự như các phản ứng khác nhưng,nếu phản ứng có nhiều chất khử thì viết lần lượt các quá trình oxi hóa sau đó tổng hợp các quá trình này theo tỉ lệ nguyên tử trong hợp chất chứa chúng. Khi đặt hệ số vào phương trình phản ứng thì thứ tự ưu tiên cho các trung tâm phản ứng cũng như các trường hợp khác.Ví dụ: 
Ví dụ 1: FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2
Bước 1:
 Fe+2S-12 + O02 Fe+32O-23 + S+4O-22
Ở đây Fe+2 và S-1 đều là chất khử còn O0 là chất oxi hóa 
Bước 2:
Các quá trình oxi hóa:
 2Fe+2 -2e = 2Fe+3
 S-12 -10e = 2S+4
Do tỉ lệ giữa nguyên tử Fe:S là 1:2 nên quá trình oxi hóa tổng hợp là:
 1. 2Fe+2 -2e = 2Fe+3
 2. S-12 -10e = 2S+4
 2Fe+2 +2S-12 -22e = 2Fe+3 + 4S+4
Hay: 2FeS2 -22e = 2Fe+3 + 4S+4 (*) 
Quá trình khử:
 O02 + 4e = 2O-2
Do O-2 có hai vị trí có nên không ưư tiên hệ số cho nó mà phải cân bằng theo O0 
Bước 3:
 2. 2FeS2 -22e = 2Fe+3 + 4S+4 
 11. O02 + 4e = 2O-2
Bước 4:
 4FeS2 + 11 O2 2Fe2O3 + 8SO2
Cách khác: Coi số oxi hóa toàn phân tử FeS2 là 0:
 2(FeS2)0 -22e = 2Fe+3 + 4S+4 (**)
Sau đó tiếp tục như cách trên, thu được cùng kết quả.
So sánh (*) và (**) thấy rằng cách này ngắn gọn hơn. 
Ví dụ 2: As2S3 + HNO3 + H2O H3AsO4 + H2SO4 + NO
Giải nhanh:
 As2S3 + HN+5O3 + H2O H3As+5O4 + H2S+6O4 + N+2O
 3. (As2S3)0 -28e = 2As+5 + 3S+6
 28. N+5 +3e = N+2
3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO
3.5 Phản ứng ï oxi hóa- khử có hai hay nhiều chất oxi hóa :
 Cân bằng tương tự như các phản ứng khác nhưng, nếu phản ứng có nhiều chất oxi hóa thì viết lần lượt các quá trình khử sau đó tổng hợp các quá trình này theo tỉ lệ nguyên tử trung tâm đóng vai trò là chất oxi hóa hoặc theo tỉ lệ mol chất sản phẩm của quá trình khử. Sau đó tổng hợp thành quá trình oxi hóa chung. Khi đặt hệ số vào phương trình phản ứng thì thứ tự ưu tiên cho các trung tâm phản ứng cũng như các trường hợp khác.Ví dụ: 
 Al0 + HN+5O3 Al+3(NO3)3 + N+12O + N+2O + H2O 
Biết tỉ khối của hỗn hợp hai khí N2O và NO so với hiđrô là 19,2.
Từ tỉ khối có thể biết tỉ lệ mol của N2O và NO lần lượt là 3:2
Do đó: 
 2N+5 + 8e = 2N+1 (k1)
 N+5 + 3e = N+2 (k2)
Do tỉ lệ mol của N2O và NO lần lượt là 3:2 nên tỉ lệ giữa N+1:N+2 là 6:2 vì vậy quá trình k1 nhân 3 (hệ số sẳn có là 2) còn quá trình k2 nhân 2, lúc đó ta có:
 3. 2N+5 + 8e = 2N+1 
 2. N+5 + 3e = N+2 
1. 8N+5 + 30e = 6N+1 + 2N+2 
10. Al0 - 3e = Al+3
10Al + 38HNO3 10Al(NO3)3 + 3N2O +2NO +19H2O 
Cách khác: 
 Al0 + HN+5O3 Al+3(NO3)3 + N+12O + N+2O + H2O 
Từ tỉ khối có thể biết tỉ lệ mol của N2O và NO lần lượt là 3:2
 Phản ứng trên có thể viết:
 Al + HNO3 Al(NO3)3 + N2O + H2O	(1)
 Al + HNO3 Al(NO3)3 + NO + H2O (2)
Để cân bằng phản ứng đã cho chúng ta cân bằng từng phản ứng (1) và (2) sau đó tổng hợp theo tỉ lệ của các khí mol NO và N2O
 + Đối với phản ứng (1):
Al0 + HN+5O3 Al+3(NO3)3 + N+12O + H2O
3. 2N+5 + 8e = 2N+1 
8. Al0 - 3e = Al+3	
8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O	(1’)
 + Đối với phản ứng (2):
Al0 + HN+5O3 Al+3(NO3)3 + N+5O + H2O 
 1. Al0 - 3e = Al+3
 1. N+5 +3e = N+2 
Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O (2’)
Do tỉ lệ mol N2O và NO lần lượt là 3:2, nên phản ứng (2’) nhân với 2, phản ứng (1’) nhân với 1:
 1. 8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O	 (1’)
 2. Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O (2’)
10 Al + 38HNO3 10 Al(NO3)3 + 3N2O + 2NO +19H2O 
Một số bài tập vận dụng:
 a> CuS + HNO3 Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO + H2O
 b> KBr + PbO2 + HNO3 Br2 + KNO3 + H2O
 c> NO + K2Cr2O7 + H2SO4 HNO3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O
 d> KClO3 + NH3 KNO3 + KCl + Cl2 + H2O
 e> SO2 + KMnO4 + H2O K2SO4 + MnSO4 + H2SO4
 f> CH3-CH=CH2 + KMnO4 + H2SO4 CH3COOH + CO2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
 g> C6H5CH3 + KMnO4 + H2SO4 C6H5COOK + K2SO4 + MnSO4 + H2O
 h> KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
III. Việc triển khai và kết quả đạt được:
Việc triển khai:
 Phương pháp đã được triển khai trên đối tượng học sinh đại trà khối 10 và đối tượng học sinh ôn thi Cao đẳng và Đại học.
Kết quả đạt được:
Đối với đối tượng học sinh đại trà khối 10 đã thí điểm trong hai năm học 2003-2004 và 2004-2005 ở hai địa điểm:
 + Trường PTTH Huỳnh Thúc Kháng (xã Thống Nhất, KrôngBúk):Hầu hết học sinh hiểu được phương pháp, tuy nhiên có trên 60% học sinh vận dụng hoàn thiện.
 + Trường PTTH Lê Hồng Phong (Xã Eaphe, KrôngPăk):Hầu hết học sinh hiểu được phương pháp,tuy nhiên có khoảng 70% vận dụng hoàn thiện phương pháp.
Đối với đối tượng học sinh Ôn thi Cao đẳng và Đại học:100% học sinh hiểu và vận dụng phương pháp hoàn thiện.
Nguyên nhân:
Đối với đối tượng học sinh đại trà khối 10: Do thời lượng học và thực hành phương pháp ngắn (chỉ trong vòng 5 tiết học), mặt khác nhiều học sinh chưa thấy được vai trò quan trọng của phương pháp nên chưa thật sự nổ lực trong việc tự thực hành ở nhà. 
Đối với đối tượng học sinh Ôn thi Cao đẳng và Đại học:Hầu hết các em xác định được việc học gắn liền với nghề nghiệp tương lai nên có ý thức trong việc tiếp thu cũng như tự giác trong việc thực hành phương pháp do đó chất lượng cao hơn hẳn so với khối học sinh đại trà.
IV. Kết luận:
 Cân bằng phản ứng oxi hóa-khử bằng phương pháp thăng bằng electron là một phương pháp không có gì mới mẽ, tuy nhiên việc vận dụng phương pháp này khi cân bằng các phản ứng o xi hóa – khử để có được hiệu quả cao là một vấn đề mang tính nhạy bén và kĩ năng cao. Từ những suy nghĩ đó, tôi mạnh dạn đưa ra một số ý kiến mang tính chủ quan trên, rất mong sự phản hồi nhiệt tình từ phía độc giả để phương pháp ngày càng hoàn thiện hơn và thật sự mang lại hiệu quả cao trong việc dạy và học môn hóa học.
 Mặc dù đã có nhiều cố gắng, xong không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong sự cảm thông từ phía độc giả. 
 Xin chân thành cảm ơn.
 Eaphe, ngày 18 tháng 12 năm 2004.
 Người viết:
 Trần Ngọc Dũng

File đính kèm:

  • docSK KN1.doc
Sáng Kiến Liên Quan