Bài Tập Áp Dụng Định Luật Bảo Toàn Electron Violet

Định luật bảo toàn electron là một công cụ mạnh mẽ trong hóa học, đặc biệt hữu ích khi giải quyết các bài tập oxi hóa khử phức tạp. Bài viết này sẽ tập trung vào “Bài Tập áp Dụng định Luật Bảo Toàn Electron Violet”, cung cấp các ví dụ cụ thể và phương pháp tiếp cận để giải quyết chúng.

Hiểu Về Định Luật Bảo Toàn Electron

Định luật bảo toàn electron phát biểu rằng trong một phản ứng oxi hóa khử, tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron do chất oxi hóa nhận. Nguyên tắc này giúp ta thiết lập phương trình cân bằng phản ứng một cách nhanh chóng và chính xác. Việc áp dụng định luật này đặc biệt hữu ích trong các bài toán liên quan đến dung dịch “violet”, thường là dung dịch KMnO4 trong môi trường axit, bazơ hoặc trung tính.

Bài Tập Áp Dụng Định Luật Bảo Toàn Electron Violet trong Môi Trường Axit

Trong môi trường axit, KMnO4 thường bị khử thành Mn2+. Đây là dạng bài tập phổ biến và thường xuất hiện trong các kỳ thi.

Ví dụ 1: Tính thể tích dung dịch KMnO4 0.1M cần dùng để oxi hóa hết 100ml dung dịch FeSO4 0.2M trong môi trường H2SO4 loãng.

Giải:

Xác định số oxi hóa thay đổi: Fe2+ → Fe3+ (+1e); Mn+7 → Mn2+ (+5e)
Áp dụng định luật bảo toàn electron: số mol electron nhường = số mol electron nhận. n(e nhường) = n(Fe2+) 1 = 0.02 mol; n(e nhận) = n(MnO4-) 5
Từ đó suy ra n(MnO4-) = 0.02/5 = 0.004 mol.
V(KMnO4) = n/CM = 0.004/0.1 = 0.04 lít = 40ml.

Bài Tập Áp Dụng Định Luật Bảo Toàn Electron Violet trong Môi Trường Bazơ

Trong môi trường bazơ, KMnO4 thường bị khử thành MnO2.

Ví dụ 2: Cho 200ml dung dịch KMnO4 0.05M tác dụng vừa đủ với dung dịch KI trong môi trường KOH. Tính khối lượng I2 sinh ra.

Giải:

Xác định số oxi hóa thay đổi: I- → I2 (-1e * 2= -2e); Mn+7 → Mn+4 (+3e)
Áp dụng định luật bảo toàn electron: n(e nhường) = n(I-) 2; n(e nhận) = n(MnO4-) 3
n(MnO4-) = 0.05 0.2 = 0.01 mol. => n(I-) = (0.013)/2 = 0.015 mol
n(I2) = n(I-)/2 = 0.0075 mol
m(I2) = 0.0075 * 254 = 1.905 gam

Bài Tập Áp Dụng Định Luật Bảo Toàn Electron Violet trong Môi Trường Trung Tính

Trong môi trường trung tính, KMnO4 thường bị khử thành MnO2.

Ví dụ 3: Tính thể tích dung dịch KMnO4 0.1M cần dùng để oxi hóa hết 50ml dung dịch Na2SO3 0.2M trong môi trường trung tính.

Giải:

SO32- → SO42- (-2e); Mn+7 → Mn+4 (+3e)
n(SO32-) = 0.2*0.05 = 0.01 mol
Áp dụng định luật bảo toàn electron: n(MnO4-) 3 = n(SO32-) 2 => n(MnO4-) = 0.0067 mol
V(KMnO4) = n/CM = 0.0067/0.1 = 0.067 lít = 67ml

Kết luận

“Bài tập áp dụng định luật bảo toàn electron violet” đòi hỏi sự hiểu biết về sự thay đổi số oxi hóa và khả năng áp dụng định luật bảo toàn electron. Bằng cách luyện tập các dạng bài tập khác nhau trong các môi trường khác nhau, bạn sẽ nắm vững phương pháp giải quyết và đạt kết quả tốt.

FAQ

Định luật bảo toàn electron là gì?
KMnO4 bị khử thành gì trong môi trường axit?
Làm thế nào để xác định số oxi hóa thay đổi trong phản ứng?
Tại sao KMnO4 lại có màu tím?
Có những phương pháp nào khác để cân bằng phản ứng oxi hóa khử?
KMnO4 có tác dụng gì trong đời sống?
Làm thế nào để phân biệt môi trường axit, bazơ và trung tính?

Mô tả các tình huống thường gặp câu hỏi

Học sinh thường gặp khó khăn trong việc xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong hợp chất và việc áp dụng định luật bảo toàn electron vào các bài toán cụ thể.