nhung sai lam gap phai trong phuong phap quy doi

lllllllllllluuuuuuuuuuuuyyyyyyyyyyyyÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖnnnnnnnnnnnn tttttttttttthhhhhhhhhhhhiiiiiiiiiiii ®®®®®®®®®®®®¹¹¹¹¹¹¹¹¹¹¹¹iiiiiiiiiiii hhhhhhhhhhhhääääääääääääcccccccccccc nnnnnnnnnnnn¨̈̈̈̈̈̈̈̈̈̈̈mmmmmmmmmmmm 222222222222000000000000000000000000999999999999 &&&&&&&&&&&& 222222222222000000000000111111111111000000000000

CCCCCCCCCCCChhhhhhhhhhhhuuuuuuuuuuuuyyyyyyyyyyyyªªªªªªªªªªªªnnnnnnnnnnnn ®®®®®®®®®®®®ÒÒÒÒÒÒÒÒÒÒÒÒ:::::::::::: NNNNNNNNNNNNhhhhhhhhhhhh÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷nnnnnnnnnnnngggggggggggg ssssssssssssaaaaaaaaaaaaiiiiiiiiiiii llllllllllllÇÇÇÇÇÇÇÇÇÇÇÇmmmmmmmmmmmm ggggggggggggÆÆÆÆÆÆÆÆÆÆÆÆpppppppppppp pppppppppppphhhhhhhhhhhh¶¶¶¶¶¶¶¶¶¶¶¶iiiiiiiiiiii ttttttttttttrrrrrrrrrrrroooooooooooonnnnnnnnnnnngggggggggggg ggggggggggggiiiiiiiiiiii¶¶¶¶¶¶¶¶¶¶¶¶iiiiiiiiiiii ttttttttttttoooooooooooo¸̧̧̧̧̧̧̧̧̧̧̧nnnnnnnnnnnn

VVVVVVVVVVVVµµµµµµµµµµµµ hhhhhhhhhhhhiiiiiiiiiiiiÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖuuuuuuuuuuuu qqqqqqqqqqqquuuuuuuuuuuu¶¶¶¶¶¶¶¶¶¶¶¶ ccccccccccccññññññññññññaaaaaaaaaaaa pppppppppppphhhhhhhhhhhh−−−−−−−−−−−−¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬nnnnnnnnnnnngggggggggggg pppppppppppphhhhhhhhhhhh¸̧̧̧̧̧̧̧̧̧̧̧pppppppppppp qqqqqqqqqqqquuuuuuuuuuuuyyyyyyyyyyyy ®®®®®®®®®®®®ææææææææææææiiiiiiiiiiii

Để tìm hiểu và đăng kí học, hãy gọi điện tới số 09798.17.8.85 (gặp Thầy Quỳnh) Biên soạn và giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh (E_mail: [email protected] – Website: hoahoc.org)

�� trªn ®−êng thµnh c«ng ktrªn ®−êng thµnh c«ng ktrªn ®−êng thµnh c«ng ktrªn ®−êng thµnh c«ng kh«ng cã b−íc ch©n cña kÎ l−êi biÕngh«ng cã b−íc ch©n cña kÎ l−êi biÕngh«ng cã b−íc ch©n cña kÎ l−êi biÕngh«ng cã b−íc ch©n cña kÎ l−êi biÕng

HN

NH

OO

HN

HN

OO

Trong ®êi sèng h»ng ngµy chóng ta th−êng xuyªn dïng phÐp quy ®æi ®Ó tiÖn cho viÖc thanh to¸n nh− quy gi¸ trÞ cña hµng hãa ra tiÒn ®Ó tr¶ tiÒn chø kh«ng nh− ®æi hµng hãa ë thêi trung cæ, ®èi víi nh÷ng tµi s¶n gi¸ trÞ lín nh− nhµ, ®Êt, … th× quy ra gi¸ trÞ vµng hoÆc ®«la ®Ó thanh to¸n.

Trong hãa häc ë nhiÒu tr−êng hîp ph¶n øng cã nh÷ng tr−êng hîp cã nh÷ng qu¸ tr×nh ph¶n øng diÔn ra rÊt phøc t¹p nh− trong ph¶n øng oxi hãa - khö ch¼ng h¹n cã nhiÒu ph¶n øng mµ tÊt c¶ çc chÊt trong cïng mét hîp chÊt, hçn hîp ®Òu ®ãng vai trß lµ chÊt oxi hãa hoÆc khö.

VÝ dô:VÝ dô:VÝ dô:VÝ dô: hçn hîp chøa FeO, Fe3O4, Fe2O3 hoÆc hçn hîp chøa Fe, FeS vµ FeS2, � Cho nªn ®èi víi nh÷ng bµi tËp tÝnh to¸n d¹ng nµy mµ chóng ta dïng qu¸ tr×nh trao ®æi electron th× sÏ rÊt lµ

phøc t¹p, hay lµ trong nh÷ng ph¶n øng ch¸y cña polime, hoÆc nh÷ng ph¶n øng trong dung dÞch � NÕu gi¶i theo çch th«ng th−êng th× rÊt mÊt nhiÒu thêi gian, thËm chÝ cßn kh«ng gi¶i ®−îc.

V× thÕ n¶y sinh ra vÊn ®Ò lµ ph¶i “quy ®æiquy ®æiquy ®æiquy ®æi” ®Ó lµm ®¬n gi¶n h¬n, thuËn lîi h¬n. Ph−¬ng ph¸p quy ®æi lµ mét ph−¬ng ph¸p biÕn ®æi to¸n häc nh»m ®−a bµi toµn ban ®Çu lµ mét hçn hîp phøc t¹p vÒ d¹ng ®¬n gi¶n, qua ®ã lµm cho çc phÐp tÝnh trë nªn dÔ dµng, thuËn tiÖn.

VËy víi ph−¬ng ph¸p quy ®æi th× viÖc gi¶i to¸n trë nªn t−¬ng ®èi lµ ®¬n gi¶n. Nh−ng nÕu chóng ta kh«ng biÕt çch ¸p dông vµ hiÓu râ vÒ b¶n chÊt cña çc ph¶n øng hãa häc x¶y rahiÓu râ vÒ b¶n chÊt cña çc ph¶n øng hãa häc x¶y rahiÓu râ vÒ b¶n chÊt cña çc ph¶n øng hãa häc x¶y rahiÓu râ vÒ b¶n chÊt cña çc ph¶n øng hãa häc x¶y ra trong dung dÞch th× viÖc ¸p dông ph−¬ng ph¸p nµy sÏ kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai xãt.

Nh÷ng sai xãt ®ã t«i ®· gÆp ë chÝnh çc em häc sinh mµ t«i d¹y, vµ nay t«i xin trao ®æi cïng víi çc b¹n: Chóng ta cïng nhau xÐt vÝ dô sau

VÝ dô:VÝ dô:VÝ dô:VÝ dô: Hßa tan hoµn toµn 11,2 gam hçn hîp X gåm: Fe; FeO; Fe2O3 vµ Fe3O4 trong HCl d−, sau ph¶n øng thÊy t¹o ra 12,7 gam FeCl2. Hái sè gam FeCl3 thu ®−îc lµ bao nhiªu? HHHHíng dÉn:íng dÉn:íng dÉn:íng dÉn:

Víi bµi to¸n nµy th× chóng ta biÕt r»ng hçn hîp X gåm: Fe; FeO; Fe2O3 vµ Fe3O4 cã thÓ cã nhiÒu h−íng quy ®æi: (Fe vµ Fe2O3); (Fe vµ FeO); (Fe vµ Fe3O4); (FeO vµ Fe3O4); (FeO vµ Fe2O3); (Fe3O4 vµ Fe2O3) hoÆc thËm chÝ lµ chØ mét chÊt FexOy.

Nh−ng trong çc ph−¬ng ph¸p quy ®æi ë trªn th× viÖc hiÓu sai b¶n chÊt cña ph¶n øng sÏ dÉn tíi kÕt qu¶ kh¸c nhau.

1) Çch quy ®æi 01Çch quy ®æi 01Çch quy ®æi 01Çch quy ®æi 01: Quy ®æi hçn hîp X vÒ: FeO vµ Fe3O4

Ta cã:

��

� � �

2

3 4 2 3

2

2

x x

yy y

FeO FeCl

Fe O FeCl FeCl

→

→ +

Gäi x vµ y lÇn l−ît lµ sè mol cña FeO vµ Fe3O4 => ta cã: 72x + 232y = 11,2 gam (*)

MÆt kh¸c ta cã: 2

= 0,1 mol (2*)FeCln x y= +

Tõ (*) vµ (2*) => 3

0,0752.0,025.(56 35,5.3) 8,125

0,025 gamFeCl

x molm

y mol

=→ = + =

=

2) Çch quy ®æi 02Çch quy ®æi 02Çch quy ®æi 02Çch quy ®æi 02 : Quy ®æi hçn hîp X vÒ : FeO vµ Fe2O3

Ta cã

��

� �

2

2 3 3

2

2

x x

y y

FeO FeCl

Fe O FeCl

→

→

Gäi x vµ y lÇn l−ît lµ sè mol cña FeO vµ Fe2O3 => ta cã 72x + 160y = 11,2 gam (*) MÆt kh¸c

2= 0,1 mol (2*)FeCln x=

Tõ (*) vµ (2*) => y = 0,025 mol => 3

2.0,025.(56 35,5.3) 8,125 gamFeClm = + =

3) Çch quy ®æi 03Çch quy ®æi 03Çch quy ®æi 03Çch quy ®æi 03: Quy ®æi hçn hîp X vÒ: Fe3O4 vµ Fe2O3

Ta cã � � �

� �

3 4 2 3

2

2 3 3

2

2

2

xx x

y y

Fe O FeCl FeCl

Fe O FeCl

→ +

→

Gäi x vµ y lÇn l−ît lµ sè mol cña Fe3O4 vµ Fe2O3 => ta cã 232x + 160y = 11,2 gam (*) MÆt kh¸c

2= 0,1 mol (2*)FeCln x=






HN

NH

OO

HN

HN

OO

Tõ (*) vµ (2*) => y = -0,075 mol => 3

2 2 = 0,1.2 + 2.(-0,075) = 0,05molFeCln x y= + => 3

8,125 gamFeClm =

4) Çch quy ®æi 04Çch quy ®æi 04Çch quy ®æi 04Çch quy ®æi 04 : Quy ®æi vÒ FexOy FexOy => (3x-2y)FeCl2 + (2y-2x)FeCl3

Ta cã 2

0,1 mol FeCln = => 6 7

0,1 0,1 6(56 16 ) 11,2

3 2 3 2 7x yFe O

xn mol x y Fe O

x y x y y= → + = => = →

− −

VËy : Fe6O7 => 4FeCl2 + 2FeCl3

Ta cã 2

0,1 mol FeCln = => 2

0,05mol FeCln = => 3

8,125 gamFeClm =

5) Çch quy ®æi 05Çch quy ®æi 05Çch quy ®æi 05Çch quy ®æi 05: Quy ®æi hçn hîp X vÒ: Fe vµ Fe2O3

��

� �

2

2 3 3

2

2

x x

y y

Fe FeCl

Fe O FeCl

→

→

Gäi x vµ y lÇn l−ît lµ sè mol cña Fe vµ Fe2O3 => ta cã 56x + 160y = 11,2 gam Ta cã

2 0,1 mol FeCln x= = => y = 0,035 mol => =>

32.0,035.162,5 11,375 8,125 gam gamFeClm = = ≠

6) Çch qÇch qÇch qÇch quy ®æi uy ®æi uy ®æi uy ®æi 06060606 : Quy ®æi hçn hîp X vÒ : Fe vµ Fe3O4

��

� � �

2

3 4 2 3

2

2

x x

yy y

Fe FeCl

Fe O FeCl FeCl

→

→ +

Gäi x vµ y lÇn l−ît lµ sè mol cña Fe vµ Fe3O4 => 56x + 232y = 11,2 gam (*) MÆt kh¸c

2 0,1 mol (2*)FeCln x y= + =

Tõ (*) vµ (2*) => 3

3744 2. .(56 35,5.3) 10,341 8,125

7 220

220

gamFeCl

x mol

m

y mol

=

→ = + = ≠ =

T¹i sao ë hai phT¹i sao ë hai phT¹i sao ë hai phT¹i sao ë hai ph−−−−¬ng ¸n quy ®æi vÒ¬ng ¸n quy ®æi vÒ¬ng ¸n quy ®æi vÒ¬ng ¸n quy ®æi vÒ : Fe vµ Fe: Fe vµ Fe: Fe vµ Fe: Fe vµ Fe2222OOOO3333 vµ Fe vµ Fevµ Fe vµ Fevµ Fe vµ Fevµ Fe vµ Fe3333OOOO4444 l¹i cã kÕt qu¶ sai nhl¹i cã kÕt qu¶ sai nhl¹i cã kÕt qu¶ sai nhl¹i cã kÕt qu¶ sai nh−−−− vËyvËyvËyvËy ???? LiÖu chóng ta cã sai lÇm nµo trong qu¸ tr×nh gi¶i víi hai çch quy ®æi nµy hay kh«ng?

Ta h·y chó ý vÒ vÞ trÝ cña çc cÆp oxi hãa – khö :2 3

22

2........ ........

Fe H Fe

Fe H Fe

+ + +

+

Ta c¨n cø vµo ý nghÜa cña d·y ®iÖn hãa, cÆp chÊt nµo cµng ë xa nhau th× kh¶ n¨ng x¶y ra ph¶n øng sÏ m¹nh

VËy th× khi ®ã gi÷a hai ph¶n øng : 222Fe H Fe H+ + ↑+ → + vµ 3 22 3Fe Fe Fe+ ++ → th× ph¶n øng nµo sÏ x¶y

ra ®Çu tiªn?

TÊt nhiªn lµ ph¶n øng: 3 22 3Fe Fe Fe+ ++ → sÏ ph¶i x¶y ra ®Çu tiªn råi. Khi ®ã bµi to¸n trªn víi hai trKhi ®ã bµi to¸n trªn víi hai trKhi ®ã bµi to¸n trªn víi hai trKhi ®ã bµi to¸n trªn víi hai tr−−−−êng hîp quy ®æi trªn ta sÏ tÝnh to¸n nhêng hîp quy ®æi trªn ta sÏ tÝnh to¸n nhêng hîp quy ®æi trªn ta sÏ tÝnh to¸n nhêng hîp quy ®æi trªn ta sÏ tÝnh to¸n nh−−−− sau:sau:sau:sau:

7) 5”) Çch quy ®æi 05Çch quy ®æi 05Çch quy ®æi 05Çch quy ®æi 05: Quy ®æi hçn hîp X vÒ: Fe vµ Fe2O3

��

� � �

32 3

2

3 2

2 0,1

2

2 3

HCl

yy

y x

Fe O Fe

Fe Fe Fe

+

+ +

→

+ →

Gäi x vµ y lÇn l−ît lµ sè mol cña Fe vµ Fe2O3 => ta cã 56x + 160y = 11,2 gam

Ta cã 2

0,1 mol FeCln = => x = 3

0,1 mol => y =

120

7 mol

=> 3

0,12 .162,5 8,125

120 3

7 -2 gamFeClm

= =

8) 6”) Çch quy ®æi 06Çch quy ®æi 06Çch quy ®æi 06Çch quy ®æi 06 : Quy ®æi hçn hîp X vÒ : Fe vµ Fe3O4

� � �

� � �

3 4 2 3

2

3 2

2 3

2

2 3

yy y

y x x

Fe O FeCl FeCl

Fe Fe Fe+ +

→ +

+ →

Gäi x vµ y lÇn l−ît lµ sè mol cña Fe vµ Fe3O4 => ta cã 56x + 232y = 11,2 gam (*) Ta cã

2 0,1 mol FeCln = => 3x + y = 0,1 mol (2*)

Tõ (*) vµ (2*) => 0,01875

0,04375

x mol

y mol

=

= ( )

32 2 .162,5 8,125 gamFeClm y x→ = − =






HN

NH

OO

HN

HN

OO

Ngoµi ra chóng ta cßn cã thÓ quy ®æi vÒ hçn hîp chØ chøa Fe vµ O.Ngoµi ra chóng ta cßn cã thÓ quy ®æi vÒ hçn hîp chØ chøa Fe vµ O.Ngoµi ra chóng ta cßn cã thÓ quy ®æi vÒ hçn hîp chØ chøa Fe vµ O.Ngoµi ra chóng ta cßn cã thÓ quy ®æi vÒ hçn hîp chØ chøa Fe vµ O. Gäi a vµ b lÇn l−ît lµ sè mol cña Fe vµ O => 56x + 16y = 11,2 (*)

Khi ®ã ®Ó thu ®−îc FeCl2 vµ FeCl3 th×: � � �

� � �

� �

2

0,1 0,1 0,1 2

32

0,1 3( 0,1) 0,1

2

23

(1)

(3) (2) b b

a a a

Fe e Fe

O e OFe e Fe

+

−

+

− − −

− →

+ →− →

Ta cã 2

0,1 mol FeCln = => ( ) ( )/ (1) /(1)/ (1) / (2)0,2 0,1 0,1 3 0,1 vµ n nFe Fe

e Fe Fe en mol mol a mol n a mol= = → = − → = −

Theo ®Þnh luËt b¶o toµn electron ta cã : 0,2 + 3.(a – 0,1) = 2b <=> 3a – 2b = 0,1 (2*)

Tõ (*) vµ (2*) = ta cã a = 0,15 mol vµ b = 0,175 mol => 3

0,15 0,1= 0,05molFeCln = − => 3

8,125 gamFeClm =

------------------------------------ & & & & ------------------------------------ Riªng víi tr−êng hîp quy ®æi thµnh Fe vµ FeO th× viÖc cho hai chÊt nµy t¸c dông víi HCl kh«ng thÓ t¹o ra

FeCl3. V× khi ®ã th× bµi to¸n sai hoµn toµn vÒ b¶n chÊt hãa häc. Nh−ng theo çc b¹n th× liÖu r»ng cã thÓ lµm ®−îc bµi nµy hay kh«ng? Chóng ta cã thÓ ®−a ra lùa chän chÊt cã kh¶ n¨ng biÕn thµnh Fe3+ ®−îc kh«ng? NÕu chóng ta x¸c ®Þnh ®−îc

chÊt cã kh¶ n¨ng t¹o ra Fe3+ th× bµi to¸n cã thÓ gi¶i ®−îc? Çc b¹n h·y cïng suy nghÜ ?

VÝ dô:VÝ dô:VÝ dô:VÝ dô: Hßa tan hoµn toµn 11,2 gam hçn hîp X gåm: Fe; FeO; Fe2O3 vµ Fe3O4 trong HCl d−, sau ph¶n øng thÊy t¹o ra 12,7 gam FeCl2. Hái sè gam FeCl3 thu ®−îc lµ bao nhiªu?

Víi çch quy ®æi hçn hîp X vÒ Fe vµ FeO [???]Víi çch quy ®æi hçn hîp X vÒ Fe vµ FeO [???]Víi çch quy ®æi hçn hîp X vÒ Fe vµ FeO [???]Víi çch quy ®æi hçn hîp X vÒ Fe vµ FeO [???] Vµ nh»m kh¾c s©u h¬n n÷a vÒ vÊn ®Ò hiÓu b¶n chÊt cña çc ph¶n øng x¶y ra vµ nh¾m nhÊn m¹nh ®−îc

hiÖu qu¶ cña ph−¬ng ph¸p quy ®æi. T«i xin ®−a ra mét vÝ dô nh− sau: VÝ dô:VÝ dô:VÝ dô:VÝ dô: Cho 20 gam hçn hîp X gåm Fe, FeO, Fe3O4 vµ Fe2O3 hßa tan võa hÕt vµo trong 700ml dung dÞch HCl 1M, thu ®−îc 3,36 lÝt H2 (ë ®ktc) vµ dung dÞch D. Cho dung dÞch D t¸c dông víi dung dÞch NaOH d−, läc kÕt tña vµ ®em nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi thu ®−îc m gam chÊt r¾n. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ m.

VËy lµ cïng víi d¹ng to¸n lµ cho hçn hîp s¾t vµ çc oxit t¸c dông víi dung dÞch HCl d− th× ta còng sÏ cã mét bµi to¸n kh¸c. Nh−ng cã thÓ nãi ®©y lµ bµi to¸n sÏ cã t¸c dông nhÊn m¹nh ®−îc viÖc hiÔu râ b¶n chÊt cña çc ph¶n øng hãa häc x¶y ra.

Víi bµi to¸n nµy t«i mong r»ng çc em häc sinh còng nh− çc b¹n ®ång nghiÖp cÇn ph¶i chó ý t×m hiÓu kü vÒ b¶n chÊt cña mét bµi to¸n råi h·y ®−a ra ph−¬ng ph¸p gi¶i cho phï hîp.

Tr¸nh t×nh tr¹ng hiÓu sai b¶n chÊt ®Ó råi dÉn tíi ®−a ra kÕt qu¶ sai. Víi häc sinh häc líp 12 th× sau khi häc xong d·y ®iÖn hãa cña kim lo¹i th× ta cã ®−îc vÞ trÝ cña çc cÆp oxi

hãa – khö cña s¾t: 2 3

22

2Fe H Fe

Fe H Fe

+ + +

+

Th× trong bµi to¸n nµy sÏ cÇn ph¶i lu ý ®iÓm g× khi ¸p dông çc ph−¬ng ph¸p gi¶i : Chóng ta ®· biÕt r»ng ph¶n øng gi÷a oxit víi axit sÏ x¶y ra ®Çu tiªn khi cho hçn hîp trªn vµo dung dÞch

axit HCl, sau ®ã theo d·y ®iÖn hãa cña kim lo¹i th× sÏ cã ph¶n øng gi÷a Fe3+ víi Fe råi míi ®Õn ph¶n øng cña Fe t¸c dông víi HCl.

NÕu chóng ta kh«ng l¾m râ ®−îc ®iÒu nµy th× viÖc gi¶i to¸n vµ ¸p dông çc ph−¬ng ph¸p gi¶i sÏ sai lÇm. Vµ t«i xin lÊy vÞ dô trªn ®Ó chøng minh.

TrTrTrTr−−−−íc tiªn íc tiªn íc tiªn íc tiªn t«i xin ®t«i xin ®t«i xin ®t«i xin ®a ra çch lµma ra çch lµma ra çch lµma ra çch lµm cña bµi to¸ncña bµi to¸ncña bµi to¸ncña bµi to¸n theo htheo htheo htheo h−−−−íng cña phíng cña phíng cña phíng cña ph−¬ng ph¸p quy ®æi ®èi víi vÝ dô trªn−¬ng ph¸p quy ®æi ®èi víi vÝ dô trªn−¬ng ph¸p quy ®æi ®èi víi vÝ dô trªn−¬ng ph¸p quy ®æi ®èi víi vÝ dô trªn a)a)a)a) HHHH−−−−íng quy ®æi 01íng quy ®æi 01íng quy ®æi 01íng quy ®æi 01 ::::

Ta quy ®æi hçn hîp X vÒ : Fe vµ Fe2O3 víi sè mol lÇn l−ît lµ a vµ b mol => 56a + 160b = 20 gam (*) Ta cã çc ph−¬ng tr×nh ph¶n øng : Fe2O3 + 6HCl => 2FeCl3 + 3H2O b mol b mol

Sau ®ã, do vÞ trÝ cña cÆp oxi hãa – khö : 2 3

22

2Fe H Fe

Fe H Fe

+ + +

+

Nªn sÏ cã ph¶n øng : 2FeCl3 + Fe => 3FeCl2 b mol b mol






HN

NH

OO

HN

HN

OO

Sau ®ã khi hÕt FeCl3 th× sÏ cã tiÕp ph¶n øng cña: Fe + 2HCl => FeCl2 + H2 mol a - b mol a - b mol

Theo ®Ò bµi ta cã: a – b = 0,15 mol (2*) Tõ (*) vµ (2*) => a = 11/54 vµ b = 29/540 mol

VËy tæng sè mol cña nguyªn tö Fe lµ: a + 2b = 14/45 mol => 2 3

24,89 gamFe O

m =

b)b)b)b) HHHH−−−−íng quy ®íng quy ®íng quy ®íng quy ®æi 02:æi 02:æi 02:æi 02: Ta quy ®æi hçn hîp vÒ Fe vµ O víi sè mol lÇn lît lµ a vµ b mol => 56a + 16b = 20 gam (*) Trong ph¶n øng cña hçn hîp X víi dung dÞch HCl th× sau cïng chØ thu ®−îc Fe2+ nªn ta cã:

� �

� �

��

22

22

20,3 0,15

22

2 2 0,32 2

(2*)

o

b ba a

O e OFe e Fe

a bH e H

−+

+

+ →− →

→ = ++ →

Tõ (*) vµ (2*) => a = 14/45 vµ b = 29/180 =>2 3

24,89 gamFe O

m =

§ã lµ hai kÕt qu¶ cã ®−îc khi tiÕn hµnh theo ph−¬ng ph¸p quy ®æi ph©n tö vµ quy ®æi nguyªn tö. Qua ®ã chóng ta cã thÓ thÊy ®−îc hiÖu qu¶ cña ph−¬ng ph¸p quy ®æi khi ¸p dông vµo viÖc gi¶i to¸n.

Cßn víi çc h−íng vµ çch quy ®æi kh¸c nh−: (Fe, FeO), (FeO, Fe2O3), � th× nã sÏ khiÕn cho bµi to¸n lµ phi thùc tÕ do kh«ng cã kh¶ n¨ng t¹o ra khÝ H2.

VËy viÖc hiÓu b¶n chÊt hãa häc x¶y ra trong mét bµi to¸n lµ rÊt quan träng, nã sÏ quyÕt ®Þnh xem chóng ta gi¶i bµi to¸n ®ã ®óng hay sai.

Cßn nÕu ta xÐt bµi to¸n theo ph−¬ng ph¸p t¨ng gi¶m khèi l−îng th× nh− thÕ nµo? Ta cã s¬ ®å hãa bµi to¸n:

0

2

3 4

2 3

d−

kkdung dich D KÕt tña m gam r¾n

HCl

NaOH t

Fe

HFeO

Fe O

Fe O

+

+

→

→ →

Ta cã Fe + 2HCl => FeCl2 + H2

H HCln mol n mol= → = →2

pø0,15 0,3 sè mol HCl ph¶n øng víi oxit lµ: 0,4mol

VËy khi ®ã O Cl− −→2 thay b»ng 2 vËy khi ®ã sè mol cña O trong oxit lµ: 0,2 mol => mFe = 20 – 0,2.16 = 16,8 gam => nFe = 0,3 mol => VËy khèi l−îng cña Fe2O3 lµ: 0,15.160 = 24 gam. Qua ®©y ta nhËn thÊy r»ng cã hai kÕt qu¶ kh¸c nhau? VËy çch nµo lµ çch sai? Vµ sai ë ®iÓm nµo?

Ta ph©n tÝch chi tiÕt bµi toTa ph©n tÝch chi tiÕt bµi toTa ph©n tÝch chi tiÕt bµi toTa ph©n tÝch chi tiÕt bµi to¸̧̧̧n thn thn thn theo tõng pheo tõng pheo tõng pheo tõng ph−−−−¬ng tr×nh:¬ng tr×nh:¬ng tr×nh:¬ng tr×nh: Khi cho hçn hîp X gåm: Fe, FeO, Fe3O4 vµ Fe2O3 vµo dung dÞch axit HCl th× sÏ cã çc ph¶n øng sau: Fe2O3 + 6HCl => 2FeCl3 + 3H2O Fe3O4 + 8HCl => 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O FeO + 2HCl => FeCl2 + H2O

Sau ®ã, do vÞ trÝ cña cÆp oxi hãa – khö : 2 3

22

2Fe H Fe

Fe H Fe

+ + +

+

VËy khi ®ã sÏ cã ph¶n øng gi÷a : 2FeCl3 + Fe => 3FeCl2 sau ®ã míi cã ph¶n øng Fe + 2HCl => FeCl2 + H2 Khi ta bá qua ph¶n øng gi÷a FeCl3 víi Fe th× khi ®ã ta sÏ cã cø 2 O2- sÏ bÞ thay thÕ bëi 2Cl-. Mµ quªn ®i l−îng Fe ®· tham gia ph¶n øng víi muèi FeCl3 khi ®ã kÕt qu¶ cña bµi to¸n sÏ sai lÖch ®i mét l−îng

do thiÕu l−îng Fe tham gia ph¶n øng nµy. Vµ ë bµi to¸n nµy ®· ®−îc kh¸ nhiÒu t¸c gi¶ gi¶i vµ cho r»ng çch trªn lµ ®óng. Hä cho r»ng: “Trong vÝ dô nµy do sau ph¶n øng s¾t Trong vÝ dô nµy do sau ph¶n øng s¾t Trong vÝ dô nµy do sau ph¶n øng s¾t Trong vÝ dô nµy do sau ph¶n øng s¾t kh«ng thay ®æi sè oxi hãa hoµn toµn thµnh sè oxi hãa cao nhÊt mµ nã l¹i kh«ng thay ®æi sè oxi hãa hoµn toµn thµnh sè oxi hãa cao nhÊt mµ nã l¹i kh«ng thay ®æi sè oxi hãa hoµn toµn thµnh sè oxi hãa cao nhÊt mµ nã l¹i kh«ng thay ®æi sè oxi hãa hoµn toµn thµnh sè oxi hãa cao nhÊt mµ nã l¹i

bao gåm s¾t cã sè oxi hãa lµ (+2) vµ (+3). Nªn chóng ta sÏ kh«ng thÓ nµo kÕt hîp ®bao gåm s¾t cã sè oxi hãa lµ (+2) vµ (+3). Nªn chóng ta sÏ kh«ng thÓ nµo kÕt hîp ®bao gåm s¾t cã sè oxi hãa lµ (+2) vµ (+3). Nªn chóng ta sÏ kh«ng thÓ nµo kÕt hîp ®bao gåm s¾t cã sè oxi hãa lµ (+2) vµ (+3). Nªn chóng ta sÏ kh«ng thÓ nµo kÕt hîp ®−−−−îc phîc phîc phîc ph−−−−¬ng ph¸p b¶o toµn ¬ng ph¸p b¶o toµn ¬ng ph¸p b¶o toµn ¬ng ph¸p b¶o toµn electron víi phelectron víi phelectron víi phelectron víi ph−−−−¬ng ph¸p quy ®æi ®Ó gi¶i¬ng ph¸p quy ®æi ®Ó gi¶i¬ng ph¸p quy ®æi ®Ó gi¶i¬ng ph¸p quy ®æi ®Ó gi¶i.

VËy ra cÇn chó ý r»ngVËy ra cÇn chó ý r»ngVËy ra cÇn chó ý r»ngVËy ra cÇn chó ý r»ng : Kh«ng ph: Kh«ng ph: Kh«ng ph: Kh«ng ph¶i bÊt cø bµi to¸n nµo liªn quan tíi çc oxit s¾t còng cã thÓ gi¶i b»ng ph¶i bÊt cø bµi to¸n nµo liªn quan tíi çc oxit s¾t còng cã thÓ gi¶i b»ng ph¶i bÊt cø bµi to¸n nµo liªn quan tíi çc oxit s¾t còng cã thÓ gi¶i b»ng ph¶i bÊt cø bµi to¸n nµo liªn quan tíi çc oxit s¾t còng cã thÓ gi¶i b»ng ph−−−−¬ng ¬ng ¬ng ¬ng ph¸p quy ®æi kÕt hîp víi phph¸p quy ®æi kÕt hîp víi phph¸p quy ®æi kÕt hîp víi phph¸p quy ®æi kÕt hîp víi ph−−−−¬ng ph¸p b¶o toµn electron.¬ng ph¸p b¶o toµn electron.¬ng ph¸p b¶o toµn electron.¬ng ph¸p b¶o toµn electron.

Chóng ta chØ cã thÓ ¸p dông phChóng ta chØ cã thÓ ¸p dông phChóng ta chØ cã thÓ ¸p dông phChóng ta chØ cã thÓ ¸p dông ph−−−−¬ng ph¸p quy ®æi ®¬ng ph¸p quy ®æi ®¬ng ph¸p quy ®æi ®¬ng ph¸p quy ®æi ®−−−−îc khi mµ s¾t thay ®æi nªn tr¹ng th¸i 1 sè oxi hãa.îc khi mµ s¾t thay ®æi nªn tr¹ng th¸i 1 sè oxi hãa.îc khi mµ s¾t thay ®æi nªn tr¹ng th¸i 1 sè oxi hãa.îc khi mµ s¾t thay ®æi nªn tr¹ng th¸i 1 sè oxi hãa. Víi bµi to¸n nµVíi bµi to¸n nµVíi bµi to¸n nµVíi bµi to¸n nµy chóng ta còng vÉn sÏ dïng phy chóng ta còng vÉn sÏ dïng phy chóng ta còng vÉn sÏ dïng phy chóng ta còng vÉn sÏ dïng ph−−−−¬ng ph¸p quy ®æi nh¬ng ph¸p quy ®æi nh¬ng ph¸p quy ®æi nh¬ng ph¸p quy ®æi nh−−−−ng kÕt hîp víi phng kÕt hîp víi phng kÕt hîp víi phng kÕt hîp víi ph−−−−¬ng ph¸p b¶o toµn khèi ¬ng ph¸p b¶o toµn khèi ¬ng ph¸p b¶o toµn khèi ¬ng ph¸p b¶o toµn khèi

llll−−−−îng, b¶o toµn îng, b¶o toµn îng, b¶o toµn îng, b¶o toµn nguyªn tè vµ b¶o toµn ®iÖn tÝchnguyªn tè vµ b¶o toµn ®iÖn tÝchnguyªn tè vµ b¶o toµn ®iÖn tÝchnguyªn tè vµ b¶o toµn ®iÖn tÝch” Nh− vËy lµ hä ®· sai lÇm vµ ch−a hiÓu râ b¶n chÊt cña çc qu¸ tr×nh ph¶n øng x¶y ra trong dung dÞch.

-------------------- & --------------------






HN

NH

OO

HN

HN

OO

Vµ tõ hai kÕt qu¶ trªn, chóng ta cã thÓ dÔ dµng tÝnh ®−îc sè mol cña axit tham gia ph¶n øng: 2b + 0,15.2 = 28/45 mol < 0,7 mol

VËy khi ®ã ta kh«ng thÓ nãi ®−îc : “võa hÕt vµo trong 700ml dung dÞch HCl 1Mvõa hÕt vµo trong 700ml dung dÞch HCl 1Mvõa hÕt vµo trong 700ml dung dÞch HCl 1Mvõa hÕt vµo trong 700ml dung dÞch HCl 1M” vµ d÷ kiÖn nµy kh«ng cÇn dïng tíi trong viÖc gi¶i to¸n khi ¸p dông ph−¬ng ph¸p quy ®æi vµ b¶o toµn electron. Nã chØ ®−îc ¸p dông khi sö dông ph−¬ng ph¸p b¶o toµn khèi l−îng, b¶o toµn nguyªn tè vµ b¶o toµn ®iÖn tÝch.

VËy bµi to¸n ë trªn viÕt ®óng l¹i sÏ cã d¹ng:

Cho 20 gam hçn hîp X gåm Fe, FeO, Fe3O4 vµ Fe2O3 hßa tan võa ®ñ trong 622,22 ml dung dÞch HCl 1M, thu ®−îc 3,36 lÝt H2 (ë ®ktc) vµ dung dÞch D. Cho dung dÞch D t¸c dông víi dung dÞch NaOH d−, läc kÕt tña vµ ®em nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi thu ®−îc m gam chÊt r¾n. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ m.

Khi ®ã th× víi ®Ò bµi nµy chóng ta sÏ ¸p dông ph−¬ng ph¸p b¶o toµn khèi l−îng, b¶o toµn nguyªn tè vµ b¶o toµn ®iÖn tÝch ®Ó gi¶i khi mµ chóng ta t×m ®−îc l−îng Fe hoÆc l−îng FeCl3 tham gia ph¶n øng víi nhau.

Ph−¬ng ph¸p gi¶i khi ¸p dông ph−¬ng ph¸p trªn

Ta cã s¬ ®å hãa bµi to¸n:

0

2

3 4

2 3

d−

kkdung dich D KÕt tña m gam r¾n

HCl

NaOH t

Fe

HFeO

Fe O

Fe O

+

+

→

→ →

Ta cã Fe + 2HCl => FeCl2 + H2

H HCln mol n mol= → = →2

pø0,15 0,3 sè mol HCl ph¶n øng víi oxit lµ: 0,32222mol

MÆt kh¸c ta cã ph¶n øng: 2FeCl3 + Fe => 3FeCl2 Gäi a lµ sè mol cña Fe tham gia ph¶n øng => sè mol cña FeCl3 lµ 2a mol Trong ph¶n øng gi÷a hçn hîp X víi axit th× 2H+ + O2- => H2O VËy khi ®ã sè mol cña O trong oxit lµ: 0,16111 mol => mFe = 20 – 0,16111.16 = 17,42224 gam Theo ®Þnh luËt b¶o toµn nguyªn tè Fe ta cã: 0,15.56 + 56a + 2a.56 = 17,42224 => a = 0,0537 mol VËy tæ sè mol cña Fe sÏ lµ: 0,15 + 0,0537.3 = 0,3111 mol => nFe = 0,3111 mol => VËy khèi l−îng cña Fe2O3 lµ 24242424,,,,88889999 gam.gam.gam.gam.

Vµ còng tõ bµi to¸n trªn, chóng ta cã thÓ biÕn ®æi thµnh nhiÒu bµi to¸n kh¸c t−¬ng ®−¬ng:

Bµi 1: Bµi 1: Bµi 1: Bµi 1: Cho 20 gam hçn hîp X gåm Fe, FeO, Fe3O4 vµ Fe2O3 hßa tan trong 700ml dung dÞch HCl 1M, thu ®−îc V lÝt H2 (ë ®ktc) vµ dung dÞch D. Cho dung dÞch D t¸c dông víi dung dÞch NaOH d−, läc kÕt tña vµ ®em nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi thu ®−îc 24 gam chÊt r¾n. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ V. H−íng dÉn:H−íng dÉn:H−íng dÉn:H−íng dÉn: Ta cã

2 30,15 0,3 0,2Fe O Fe On mol n mol n mol= → = → =

Ta quy ®æi hçn hîp X vÒ hçn hîp chØ chøa Fe vµ O. khi ®ã ta cã c¸c qu¸ tr×nh cho vµ nhËn electron.

� �

� �

��

22

0,2 2.0,20,3 2.0,3

22

222.0,3 2.0, 2 2

2 2x=0,1 mol =>V=2,24 lit

o

x x

O e OFe e Fe

xH e H

−+

+

+ →− →→ = + →

+ →

VËy khi ®ã ta sÏ dÔ dµng tÝnh ®−îc sè mol axit ph¶n øng: 0,6 mol => axit cßn d− sau ph¶n øng. Bµi 2: Bµi 2: Bµi 2: Bµi 2: Cho 20 gam hçn hîp X gåm Fe, FeO, Fe3O4 vµ Fe2O3 hßa tan võa ®ñ trong V ml dung dÞch HCl 1M, thu ®−îc 3,36 lÝt H2 (ë ®ktc) vµ dung dÞch D. Cho dung dÞch D t¸c dông víi dung dÞch NaOH d−, läc kÕt tña vµ ®em nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi thu ®−îc 24 gam chÊt r¾n. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ V. §¸p sè: V = 622 ml Bµi 3: Bµi 3: Bµi 3: Bµi 3: Cho 20 gam hçn hîp X gåm Fe, FeO, Fe3O4 vµ Fe2O3 hßa tan võa ®ñ trong 800 ml dung dÞch HCl a M, thu ®−îc 3,36 lÝt H2 (ë ®ktc) vµ dung dÞch D. Cho dung dÞch D t¸c dông víi dung dÞch NaOH d−, läc kÕt tña vµ ®em nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi thu ®−îc 24 gam chÊt r¾n. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ a. §¸p sè: a = 0,75M






HN

NH

OO

HN

HN

OO

Bµi 4:Bµi 4:Bµi 4:Bµi 4: Cho 20 gam hçn hîp X gåm Fe, FeO, Fe3O4 vµ Fe2O3 hßa tan võa ®ñ trong V ml dung dÞch H2SO4 1M, thu ®−îc 3,36 lÝt H2 (ë ®ktc) vµ dung dÞch D. Cho dung dÞch D t¸c dông víi dung dÞch NaOH d−, läc kÕt tña vµ ®em nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi thu ®−îc 24 gam chÊt r¾n. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ V. §¸p sè: V = 300 ml Bµi 5:Bµi 5:Bµi 5:Bµi 5: Cho 20 gam hçn hîp X gåm Fe, FeO, Fe3O4 vµ Fe2O3 hßa tan trong 300 ml dung dÞch H2SO4 1M, thu ®−îc 3,36 lÝt H2 (ë ®ktc) vµ dung dÞch D. Cho dung dÞch D t¸c dông víi dung dÞch Ba(OH)2 d−, läc kÕt tña vµ ®em nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi thu ®−îc m gam chÊt r¾n. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ m. §¸p sè: 93,9 gam Bµi 6:Bµi 6:Bµi 6:Bµi 6: Cho 20 gam hçn hîp X gåm Fe, FeO, Fe3O4 vµ Fe2O3 hßa tan trong 200 ml hçn hîp Y gåm: H2SO4 1M vµ HCl 0,2M, thu ®−îc 3,36 lÝt H2 (ë ®ktc) vµ dung dÞch D. Cho dung dÞch D t¸c dông víi dung dÞch Ba(OH)2 d−, läc kÕt tña vµ ®em nung ngoµi kh«ng khÝ ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi thu ®−îc m gam chÊt r¾n. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ m. §¸p sè: 70,6 gam Bµi 7: Bµi 7: Bµi 7: Bµi 7: Bµi to¸n gèc: (TrÝch trong vÝ dô 01 – Trang 38 – S¸ch 16 ph−¬ng ph¸p vµ kÜ thuËt gi¶i nhanh – T¸c gi¶: Ph¹m Ngäc B»ng (chñ biªn) Hßa tan hçn hîp X gåm 0,2 mol Fe vµ 0,1 mol Fe2O3 vµo dung dÞch HCl d−, sau ph¶n øng thu ®−îc dung dÞch D. Cho dung dÞch D t¸c dông víi dung dÞch NaOH d− thu ®−îc kÕt tña . Läc kÕt tña, röa s¹ch vµ ®em nung nãng trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi ®−îc m gam chÊt r¾n Y. Gi¸ trÞ m lµ

A. 16,0 gam B. 30.4 gam C. 32,0 gam D. 48,0 gam Trªn c¬ së ®ã ta cã thÓ ph¸t triÓn thµnh mét sè d¹ng bµi tËp kh¸c t−¬ng tù cã ®é phøc t¹p h¬n nh−: Bµi 7Bµi 7Bµi 7Bµi 7””””:::: Hßa tan hçn hîp X gåm 0,2 mol Fe vµ 0,1 mol Fe2O3 vµo dung dÞch HCl d−, sau ph¶n øng thu ®−îc dung dÞch D vµ V lÝt khÝ (ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn). Cho dung dÞch D t¸c dông víi dung dÞch NaOH d− thu ®−îc kÕt tña . Läc kÕt tña, röa s¹ch vµ ®em nung nãng trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi ®−îc m gam chÊt r¾n Y. Gi¸ trÞ m vµ V lµ

A. 16,0 gam vµ 2,24 lÝt C. 32,0 gam vµ 4,48 lÝt B. 32,0 gam vµ 2,24 lÝt D. 48,0 gam vµ 4,48 lÝt

Ngoµi ra çc b¹n cã thÓ ph¸t triÓn thªNgoµi ra çc b¹n cã thÓ ph¸t triÓn thªNgoµi ra çc b¹n cã thÓ ph¸t triÓn thªNgoµi ra çc b¹n cã thÓ ph¸t triÓn thªm thµnh nhiÒu d¹ng bµi to¸n kh¸c dùa trªn c¬ së cña bµi to¸n gèc.m thµnh nhiÒu d¹ng bµi to¸n kh¸c dùa trªn c¬ së cña bµi to¸n gèc.m thµnh nhiÒu d¹ng bµi to¸n kh¸c dùa trªn c¬ së cña bµi to¸n gèc.m thµnh nhiÒu d¹ng bµi to¸n kh¸c dùa trªn c¬ së cña bµi to¸n gèc.

Bµi viÕt nµy ®−îc t«i viÕt trong thêi gian ng¾n, ngay sau khi ph¸t hiÖn nh÷ng sai lÇm cña çc em häc sinh vµ cña mét sè b¹n ®ång nghiÖp. Nªn sÏ kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu xãt.

RÊt mong ghi nhËn ®−îc nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp vÒ bµi viÕt nµy.

nhung sai lam gap phai trong phuong phap quy doi

Sports