Nguyễn Thị Ngọc Diệp
Giới thiệu về bản thân
Tính số mol \(S O_{2}\):
\(n_{SO_2}=\frac{5 , 6}{22 , 4}=0,25\text{mol}\)
Lập quan hệ electron (theo SGK – bảo toàn e)
Trong \(H_{2} S O_{4}\) đặc, nóng:
\(S^{+6}\rightarrow S^{+4}\left(\right.SO_2\left.\right)\left(\right.nhận2e\left.\right)\) \(n_{e}\left(\right.nhận\left.\right)=2n_{SO_2}=2\times0,25=0,5\text{mole}\)
Kim loại nhường e:
\(Z n \rightarrow Z n^{2 +} + 2 e\) \(A l \rightarrow A l^{3 +} + 3 e\)
Gọi \(x , y\) lần lượt là số mol \(Z n , A l\).
\(2 x + 3 y = 0 , 5 \left(\right. 1 \left.\right)\)
Bảo toàn khối lượng:
\(65 x + 27 y = 9 , 2 \left(\right. 2 \left.\right)\)
Giải hệ
Từ (1):
\(x = \frac{0 , 5 - 3 y}{2}\)
Thay vào (2):
\(65 \left(\right. \frac{0 , 5 - 3 y}{2} \left.\right) + 27 y = 9 , 2\) \(32 , 5 \left(\right. 0 , 5 - 3 y \left.\right) + 27 y = 9 , 2\) \(16 , 25 - 97 , 5 y + 27 y = 9 , 2\) \(16 , 25 - 70 , 5 y = 9 , 2\) \(70 , 5 y = 7 , 05\) \(y=0,10\text{mol}\)
Khối lượng Al:
\(m_{Al}=0,10\times27=\boxed{2,7\text{gam}}\)
a) Tính \(\Delta H_{phảnứng}^{\circ}\)
\(\Delta H^{\circ} = \sum \Delta H_{f}^{\circ} \left(\right. s p \left.\right) - \sum \Delta H_{f}^{\circ} \left(\right. t p \left.\right)\)
Số liệu (kJ/mol):
- \(\Delta H_{f}^{\circ} \left(\right. C_{3} H_{8} \left.\right) = - 105 , 00\)
- \(\Delta H_{f}^{\circ} \left(\right. C O_{2} \left.\right) = - 393 , 50\)
- \(\Delta H_{f}^{\circ} \left(\right. H_{2} O \left(\right. g \left.\right) \left.\right) = - 241 , 82\)
- \(\Delta H_{f}^{\circ} \left(\right. O_{2} \left.\right) = 0\)
Tính:
\(\Delta H^{\circ} = \left[\right. 3 \left(\right. - 393 , 50 \left.\right) + 4 \left(\right. - 241 , 82 \left.\right) \left]\right. - \left[\right. - 105 , 00 \left]\right.\) \(= \left[\right. - 1180 , 50 - 967 , 28 \left]\right. + 105\) \(= - 2147 , 78 + 105\) \(\boxed{\Delta H^{\circ}=-2042,78\text{kJ}}\)\(\Delta H\approx\sum E_{bẻg\overset{\sim}{a}y}-\sum E_{h\overset{ˋ}{\imath}nhth\overset{ˋ}{a}nh}\)
1️, Liên kết bị bẻ gãy
Trong \(C_{3} H_{8}\):
- 8 liên kết C–H
- 2 liên kết C–C
Trong 5 \(O_{2}\):
- 5 liên kết O=O
2️, Liên kết hình thành
Trong 3 \(C O_{2}\):
- 6 liên kết C=O
Trong 4 \(H_{2} O\):
- 8 liên kết O–H
3️, Tính ΔH
\(\Delta H \approx 6506 - 8064\) \(\boxed{\Delta H\approx-1558\text{kJ}}\)b) So sánh và giải thích
- Theo nhiệt tạo thành:
\(\Delta H^{\circ}=-2042,78\text{kJ}\) - Theo năng lượng liên kết:
\(\Delta H\approx-1558\text{kJ}\)
Hai giá trị khác nhau khá lớn.
Nguyên nhân:
- Nhiệt tạo thành là giá trị thực nghiệm chính xác, áp dụng cho chất ở trạng thái chuẩn.
- Năng lượng liên kết là giá trị trung bình, không phản ánh đúng hoàn toàn môi trường liên kết cụ thể trong từng phân tử.
- Liên kết trong phân tử thực tế có ảnh hưởng cấu trúc và tương tác khác nhau → gây sai số.
Vì vậy, tính theo nhiệt tạo thành cho kết quả chính xác hơn.
a) FeS + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + N₂O + H₂SO₄ + H₂O
Số oxi hóa thay đổi:
Fe²⁺ → Fe³⁺ (nhường 1e)
S²⁻ → S⁶⁺ (nhường 8e)
⇒ 1 FeS nhường 9e
N⁵⁺ → N⁺¹ (trong N₂O)
⇒ 1 N nhận 4e
⇒ N₂O nhận 8e
Cân bằng e:
8FeS → 8 × 9e = 72e
9N₂O → 9 × 8e = 72e
⇒ Tỉ lệ: 8FeS : 9N₂O
Phương trình cân bằng:
\(\boxed{8 F e S + 30 H N O_{3} \rightarrow 8 F e \left(\right. N O_{3} \left.\right)_{3} + 9 N_{2} O + 8 H_{2} S O_{4} + 7 H_{2} O}\)
b) NaCrO₂ + Br₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaBr
Số oxi hóa:
Cr³⁺ → Cr⁶⁺ (nhường 3e)
Br₂ → 2Br⁻ (nhận 2e)
Cân bằng e:
2Cr → 6e
3Br₂ → 6e
Phương trình:
\(\boxed{2 N a C r O_{2} + 3 B r_{2} + 8 N a O H \rightarrow 2 N a_{2} C r O_{4} + 6 N a B r + 4 H_{2} O}\)
c) FeₙOₘ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O
Gọi oxit là \(F e_{n} O_{m}\)
Số oxi hóa:
Fe^(2m/n) → Fe³⁺
Tổng e kim loại nhường:
\(n \left(\right. 3 - \frac{2 m}{n} \left.\right) = 3 n - 2 m\)
N⁵⁺ → N²⁺ (NO) nhận 3e
⇒ số mol NO:
\(\frac{3 n - 2 m}{3}\)
Phương trình tổng quát:
\(\boxed{3 F e_{n} O_{m} + \left(\right. 10 n - 2 m \left.\right) H N O_{3} \rightarrow 3 n F e \left(\right. N O_{3} \left.\right)_{3} + \left(\right. n - 2 m \left.\right) N O + \left(\right. 5 n - m \left.\right) H_{2} O}\)
d) Mg + HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O
Số oxi hóa:
Mg⁰ → Mg²⁺ (nhường 2e)
N⁵⁺ → N⁻³ (NH₄⁺) (nhận 8e)
Cân bằng e:
4Mg → 8e
Phương trình:
\(\boxed{4 M g + 10 H N O_{3} \rightarrow 4 M g \left(\right. N O_{3} \left.\right)_{2} + N H_{4} N O_{3} + 3 H_{2} O}\)
a) Phương trình nhiệt hoá học
Phản ứng tạo thành 1 mol \(A l_{2} O_{3}\) từ các đơn chất bền nhất:
\(\boxed{2 A l \left(\right. r \left.\right) + \frac{3}{2} O_{2} \left(\right. k \left.\right) \rightarrow A l_{2} O_{3} \left(\right. r \left.\right) \Delta H^{\circ} = - 1676 \&\text{nbsp};\text{kJ}}\)(Phản ứng tỏa nhiệt vì \(\Delta H^{\circ} < 0\))
b) Tính nhiệt lượng khi dùng 7,437 L \(O_{2}\) (đktc)
\(n_{O_{2}} = \frac{7 , 437}{22 , 4} \approx 0 , 332 \&\text{nbsp};\text{mol}\)Theo PTHH:
\(\frac{3}{2} \&\text{nbsp};\text{mol}\&\text{nbsp}; O_{2} \rightarrow - 1676 \&\text{nbsp};\text{kJ}\)Vậy 1 mol \(O_{2}\):
\(\frac{- 1676}{1 , 5} \approx - 1117 , 3 \&\text{nbsp};\text{kJ}\)Với 0,332 mol \(O_{2}\):
\(Q = 0 , 332 \times \left(\right. - 1117 , 3 \left.\right) \approx - 371 \&\text{nbsp};\text{kJ}\)Kết luận
\(\boxed{Q \approx - 371 \&\text{nbsp};\text{kJ}}\)Dấu “–” cho biết phản ứng tỏa khoảng 371 kJ nhiệt.
a) Ở nơi đông người, không gian kín → khó thở, phải thở nhanh hơn
- Trong không gian kín, nhiều người hô hấp làm nồng độ O₂ giảm và nồng độ CO₂ tăng.
- O₂ cần cho quá trình hô hấp tế bào tạo năng lượng. Khi O₂ giảm, cơ thể thiếu oxy → gây cảm giác mệt, khó thở.
- CO₂ tăng cao kích thích trung khu hô hấp ở não → cơ thể tăng nhịp thở để lấy thêm O₂ và thải CO₂ ra ngoài.
Vì vậy ta cảm thấy ngột ngạt và phải thở nhanh hơn.
b) Tàn đóm đỏ bùng lên khi đưa vào bình oxygen nguyên chất
- Oxi (O₂) là chất oxi hóa mạnh, duy trì sự cháy.
- Trong không khí thường chỉ có khoảng 21% O₂, còn lại chủ yếu là N₂ nên sự cháy diễn ra chậm hơn.
- Trong bình O₂ nguyên chất, nồng độ oxi rất cao → phản ứng cháy xảy ra mạnh và nhanh hơn.
Vì vậy tàn đóm đỏ sẽ bùng cháy sáng mạnh trở lại.
PTHH (H₂SO₄ đặc, nóng):
\(\boxed{2 F e + 6 H_{2} S O_{4} \rightarrow F e_{2} \left(\right. S O_{4} \left.\right)_{3} + 3 S O_{2} + 6 H_{2} O}\)
a) Tính m (Fe)
\(n_{S O_{2}} = \frac{3 , 36}{22 , 4} = 0 , 15 \&\text{nbsp};\text{mol}\)
Theo PTHH:
\(n_{F e} = \frac{2}{3} n_{S O_{2}} = \frac{2}{3} \times 0 , 15 = 0 , 10 \&\text{nbsp};\text{mol}\) \(m_{F e} = 0 , 10 \times 56 = \boxed{5 , 6 \&\text{nbsp};\text{g}}\)
b) Tính khối lượng muối
Theo PTHH:
\(n_{F e_{2} \left(\right. S O_{4} \left.\right)_{3}} = \frac{1}{3} n_{S O_{2}} = 0 , 05 \&\text{nbsp};\text{mol}\) \(M_{F e_{2} \left(\right. S O_{4} \left.\right)_{3}} = 400 \&\text{nbsp};\text{g}/\text{mol}\) \(m_{m u \overset{ˊ}{\hat{o}} i} = 0 , 05 \times 400 = \boxed{20 \&\text{nbsp};\text{g}}\)
Đáp số:
a) \(m = 5 , 6\) g
b) \(m_{m u \overset{ˊ}{\hat{o}} i} = 20\) g
1. NH₃ + O₂ → NO + H₂O
Số oxi hóa
N trong NH₃: -3
N trong NO: +2
→ N tăng 5 đơn vị (nhường 5e)
O trong O₂: 0
O trong NO và H₂O: -2
→ O nhận e
Quá trình e
N⁻³ → N⁺² + 5e
O₂ + 4e → 2O²⁻
Quy đồng electron:
Nhân 4 vào quá trình của N → 20e
Nhân 5 vào quá trình của O → 20e
Phương trình cân bằng:
\(\boxed{4 N H_{3} + 5 O_{2} \rightarrow 4 N O + 6 H_{2} O}\)
2. Cu + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O
Số oxi hóa:
Cu: 0 → +2 (nhường 2e)
N trong HNO₃: +5 → +2 (nhận 3e)
Quá trình e:
Cu → Cu²⁺ + 2e
N⁺⁵ + 3e → N⁺²
Quy đồng:
×3 (Cu) → 6e
×2 (N) → 6e
Phương trình cân bằng:
\(\boxed{3 C u + 8 H N O_{3} \rightarrow 3 C u \left(\right. N O_{3} \left.\right)_{2} + 2 N O + 4 H_{2} O}\)
3. Mg + HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O
Số oxi hóa:
Mg: 0 → +2 (nhường 2e)
N: +5 → -3 (trong NH₄⁺)
→ Nhận 8e
Quá trình e:
Mg → Mg²⁺ + 2e
N⁺⁵ + 8e → N⁻³
Quy đồng:
×4 (Mg) → 8e
Phương trình cân bằng:
\(\boxed{4 M g + 10 H N O_{3} \rightarrow 4 M g \left(\right. N O_{3} \left.\right)_{2} + N H_{4} N O_{3} + 3 H_{2} O}\)
4. Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂S + H₂O
Số oxi hóa:
Zn: 0 → +2 (nhường 2e)
S trong H₂SO₄: +6 → -2 (trong H₂S)
→ Nhận 8e
Quá trình e:
Zn → Zn²⁺ + 2e
S⁺⁶ + 8e → S⁻²
Quy đồng:
×4 (Zn) → 8e
Phương trình cân bằng:
\(\boxed{4 Z n + 5 H_{2} S O_{4} \rightarrow 4 Z n S O_{4} + H_{2} S + 4 H_{2} O}\)
a,Số oxi hóa thay đổi:
C trong C₂O₄²⁻: +3 → +4 (bị oxi hóa)
Mn: +7 → +2 (bị khử)
Quá trình e:
C₂O₄²⁻ → 2CO₂ + 2e
MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e → Mn²⁺ + 4H₂O
Nhân hệ số cân bằng e (×5 và ×2):
2MnO₄⁻ + 5C₂O₄²⁻ + 16H⁺
→ 2Mn²⁺ + 10CO₂ + 8H₂O
Phương trình phân tử:
\(\boxed{5 C a C_{2} O_{4} + 2 K M n O_{4} + 8 H_{2} S O_{4} \rightarrow 5 C a S O_{4} + K_{2} S O_{4} + 2 M n S O_{4} + 10 C O_{2} + 8 H_{2} O}\)
\(b,n_{KMnO_4}=4,88\times10^{-4}\times2,05\times10^{-3}=1,00\times10^{-6}\&\text{nbsp};\text{mol}\)
Theo tỉ lệ: 2 KMnO₄ : 5 CaC₂O₄
\(n_{C a^{2 +}} = \frac{5}{2} \times 1 , 00 \times 10^{- 6} = 2 , 5 \times 10^{- 6} \&\text{nbsp};\text{mol}\) \(m_{C a^{2 +}} = 2 , 5 \times 10^{- 6} \times 40 = 1 , 0 \times 10^{- 4} \&\text{nbsp};\text{g} = 0 , 10 \&\text{nbsp};\text{mg}\&\text{nbsp};(\text{trong}\&\text{nbsp};\text{1}\&\text{nbsp};\text{mL})\)
Trong 100 mL:
\(0,10\times100=10\text{ mg}\) \(\overset{}{\text{a}}\)
ΔrH298∘=[(−542,83)+2(−167,16)]−[(−795,0)]
\(= \left(\right. - 542 , 83 - 334 , 32 \left.\right) + 795 , 0\)
\(= - 877 , 15 + 795 , 0\)
\(=-82,15\left(\text{kJ}/\text{mol}\right)\)
a) Fe + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O
Số oxi hóa thay đổi:
Fe: 0 → +3 (oxi hóa)
N: +5 → +2 (khử)
Quá trình e:
Fe → Fe³⁺ + 3e
NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e → NO + 2H₂O
PTHH cân bằng:
Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O
Chất oxi hóa: HNO₃ (NO₃⁻)
Chất khử: Fe
b) KMnO₄ + FeSO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O
Số oxi hóa thay đổi:
Fe: +2 → +3 (oxi hóa)
Mn: +7 → +2 (khử)
Quá trình e:
Fe²⁺ → Fe³⁺ + 1e
MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e → Mn²⁺ + 4H₂O
PTHH cân bằng:
2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O
Chất oxi hóa: KMnO₄
Chất khử: FeSO₄