Vũ Thành Trung

Giới thiệu về bản thân

Chào mừng bạn đến với trang cá nhân của Vũ Thành Trung
xếp hạng Ngôi sao 1 ngôi sao 2 ngôi sao 1 Sao chiến thắng
0
xếp hạng Ngôi sao 1 ngôi sao 2 ngôi sao 1 Sao chiến thắng
0
xếp hạng Ngôi sao 1 ngôi sao 2 ngôi sao 1 Sao chiến thắng
0
xếp hạng Ngôi sao 1 ngôi sao 2 ngôi sao 1 Sao chiến thắng
0
xếp hạng Ngôi sao 1 ngôi sao 2 ngôi sao 1 Sao chiến thắng
0
xếp hạng Ngôi sao 1 ngôi sao 2 ngôi sao 1 Sao chiến thắng
0
xếp hạng Ngôi sao 1 ngôi sao 2 ngôi sao 1 Sao chiến thắng
0
(Thường được cập nhật sau 1 giờ!)
  • a) Phương trình nhiệt hoá học: 4Al(s)+3O2(g)→2Al2O3(s)4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)
  • b) Khi lấy 7,437 L khí O₂ (ở đktc), lượng nhiệt tỏa ra là -185,98 kJ.

Dưới đây là giải thích cho các hiện tượng được nêu trong câu hỏi:

### a) Khi ở nơi đông người trong không gian kín, ta cảm thấy khó thở và phải thở nhanh hơn:
- **Giải thích:** Ở trong không gian kín, nhất là nơi đông người, không khí chứa ít oxy hơn và nồng độ CO₂ trong không khí có thể tăng lên do quá trình hô hấp của mọi người. Khi nồng độ CO₂ trong không khí cao, cơ thể nhận tín hiệu từ các trung tâm hô hấp để tăng cường hô hấp nhằm loại bỏ CO₂ dư thừa. Khi đó, cơ thể sẽ thở nhanh hơn để giảm nồng độ CO₂ trong máu và cung cấp đủ oxy cho các tế bào. Tuy nhiên, vì nồng độ oxy thấp và CO₂ cao, người ta cảm thấy khó thở và phải thở nhanh hơn để bù đắp lượng oxy cần thiết.

### b) Tàn đóm đỏ bùng lên khi cho vào bình oxy nguyên chất:
- **Giải thích:** Đóm đỏ (hay tàn đóm) khi cháy trong không khí bình thường đã có đủ oxy để duy trì phản ứng cháy. Tuy nhiên, khi cho tàn đóm vào bình chứa oxy nguyên chất (O₂), nồng độ oxy cao hơn nhiều so với trong không khí, điều này sẽ làm cho phản ứng cháy diễn ra mạnh mẽ hơn và nhanh hơn. Oxy là chất oxi hóa, khi có đủ oxy, quá trình oxi hóa (cháy) sẽ diễn ra mạnh mẽ hơn, dẫn đến việc tàn đóm đỏ bùng lên. Oxy nguyên chất cung cấp môi trường lý tưởng để duy trì và tăng cường phản ứng cháy.

 

  • a. Khối lượng Fe là 8,4 g.
  • b. Khối lượng muối FeSO₄ thu được là 22,8 g.

 

Để cân bằng các phương trình hóa học bằng phương pháp thăng bằng electron (hay còn gọi là phương pháp bán phản ứng), ta thực hiện theo các bước sau:

### 1. NH₃ + O₂ → NO + H₂O

**Bước 1: Viết các bán phản ứng oxi hóa và khử:**

- Bán phản ứng oxi hóa: **NH₃ → NO**
- Bán phản ứng khử: **O₂ → H₂O**

**Bước 2: Cân bằng các nguyên tố ngoài oxi và hydro:**

- Cân bằng Nitơ (N): 1 phân tử NH₃ chứa 1 nguyên tử Nitơ, trong khi NO cũng chứa 1 nguyên tử Nitơ, do đó, Nitơ đã cân bằng.
- Cân bằng Oxi (O): Bên trái có 2 nguyên tử O trong O₂, còn bên phải có 1 nguyên tử O trong NO và 1 trong H₂O, tổng cộng là 2 nguyên tử O, do đó, Oxy cũng đã cân bằng.

**Bước 3: Cân bằng Hydro:**
- Bên trái có 3 nguyên tử Hydro trong NH₃, trong khi bên phải chỉ có 2 nguyên tử Hydro trong H₂O. Để cân bằng, ta cần 3 phân tử H₂O, điều này sẽ cung cấp 6 nguyên tử Hydro. Cân bằng lại Hydro bằng cách thêm 3 phân tử NH₃ vào bên trái.

**Bước 4: Cân bằng Electron:**
- Cân bằng số electron trao đổi trong các phản ứng oxi hóa và khử.

**Kết quả phương trình đã cân bằng:**
\[
4NH₃ + 3O₂ → 2NO + 6H₂O
\]

---

### 2. Cu + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

**Bước 1: Viết các bán phản ứng oxi hóa và khử:**

- Bán phản ứng oxi hóa: **Cu → Cu²⁺**
- Bán phản ứng khử: **NO₃⁻ → NO**

**Bước 2: Cân bằng các nguyên tố ngoài oxi và hydro:**

- Cân bằng Cu: 1 nguyên tử Cu bên trái, và Cu²⁺ trong Cu(NO₃)₂ bên phải.
- Cân bằng N: 2 nguyên tử N trong Cu(NO₃)₂, và 1 nguyên tử N trong NO, cần thêm 1 phân tử NO để cân bằng Nitơ.

**Bước 3: Cân bằng Hydro và Oxi:**
- Bên phải có 2 nguyên tử Oxi trong Cu(NO₃)₂ và 1 trong NO, tổng cộng 3 nguyên tử Oxi. Bên trái, ta có HNO₃, mỗi phân tử có 3 nguyên tử Oxi.

**Kết quả phương trình đã cân bằng:**
\[
3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
\]

---

### 3. Mg + HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O

**Bước 1: Viết các bán phản ứng oxi hóa và khử:**

- Bán phản ứng oxi hóa: **Mg → Mg²⁺**
- Bán phản ứng khử: **NO₃⁻ → NH₄⁺**

**Bước 2: Cân bằng các nguyên tố ngoài oxi và hydro:**

- Cân bằng Mg: 1 nguyên tử Mg bên trái, và Mg²⁺ trong Mg(NO₃)₂ bên phải.
- Cân bằng Nitơ: 2 nguyên tử Nitơ bên phải trong NH₄NO₃ và Mg(NO₃)₂. Thêm 1 phân tử NH₄NO₃ và 1 phân tử Mg(NO₃)₂.

**Bước 3: Cân bằng Hydro và Oxi:**

- Cân bằng Hydro bằng cách thêm phân tử H₂O.

**Kết quả phương trình đã cân bằng:**
\[
3Mg + 8HNO₃ → 3Mg(NO₃)₂ + 2NH₄NO₃ + 2H₂O
\]

---

### 4. Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂S + H₂O

**Bước 1: Viết các bán phản ứng oxi hóa và khử:**

- Bán phản ứng oxi hóa: **Zn → Zn²⁺**
- Bán phản ứng khử: **SO₄²⁻ → H₂S**

**Bước 2: Cân bằng các nguyên tố ngoài oxi và hydro:**

- Cân bằng Zn: 1 nguyên tử Zn bên trái, và Zn²⁺ trong ZnSO₄ bên phải.
- Cân bằng S: 1 nguyên tử S bên trái trong H₂SO₄ và 1 trong H₂S bên phải.

**Bước 3: Cân bằng Hydro và Oxi:**
- Bên trái có 2 nguyên tử Hydro trong H₂SO₄, còn bên phải có 2 trong H₂S. Thêm H₂O để cân bằng lượng Hydro.

**Kết quả phương trình đã cân bằng:**
\[
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂S + H₂O
\]

---

Như vậy, các phương trình hóa học đã được cân bằng như trên.

Để tính biến thiên enthalpy (ΔrH298°) của quá trình hòa tan CaCl₂ trong nước, ta sử dụng phương trình enthalpy chuẩn phản ứng (ΔrH):

ΔrH298∘=∑ΔfH298∘ (sản phẩm)−∑ΔfH298∘ (thực reactants)ΔrH298=ΔfH298 (sản phẩm)ΔfH298 (thực reactants)

Các giá trị enthalpy chuẩn của các chất:

  • ΔfH298∘(CaCl2(s))=−795,0 kJ/molΔfH298(CaCl2(s))=795,0kJ/mol
  • ΔfH298∘(Ca2+(aq))=−542,83 kJ/molΔfH298(Ca2+(aq))=542,83kJ/mol
  • ΔfH298∘(Cl−(aq))=−167,2 kJ/molΔfH298(Cl(aq))=167,2kJ/mol (giá trị chuẩn cho ion Cl⁻ trong dung dịch nước)

Phản ứng hòa tan:

CaCl2(s)→Ca2+(aq)+2Cl−(aq)CaCl2(s)Ca2+(aq)+2Cl(aq)

Tính toán enthalpy:

ΔrH298∘=[ΔfH298∘(Ca2+(aq))+2×ΔfH298∘(Cl−(aq))]−ΔfH298∘(CaCl2(s))ΔrH298=[ΔfH298(Ca2+(aq))+2×ΔfH298(Cl(aq))]ΔfH298(CaCl2(s))ΔrH298∘=[(−542,83)+2×(−167,2)]−(−795,0)ΔrH298=[(542,83)+2×(167,2)](795,0)ΔrH298∘=[−542,83−334,4]+795,0ΔrH298=[542,83334,4]+795,0ΔrH298∘=−877,23+795,0=−82,23 kJ/molΔrH298=877,23+795,0=82,23kJ/mol

Kết luận:

Biến thiên enthalpy của quá trình hòa tan CaCl₂ trong nước là ΔrH298∘=−82,23 kJ/molΔrH298=82,23kJ/mol.

Để tính biến thiên enthalpy (ΔrH298°) của quá trình hòa tan CaCl₂ trong nước, ta sử dụng phương trình enthalpy chuẩn phản ứng (ΔrH):

ΔrH298∘=∑ΔfH298∘ (sản phẩm)−∑ΔfH298∘ (thực reactants)ΔrH298=ΔfH298 (sản phẩm)ΔfH298 (thực reactants)

Các giá trị enthalpy chuẩn của các chất:

  • ΔfH298∘(CaCl2(s))=−795,0 kJ/molΔfH298(CaCl2(s))=795,0kJ/mol
  • ΔfH298∘(Ca2+(aq))=−542,83 kJ/molΔfH298(Ca2+(aq))=542,83kJ/mol
  • ΔfH298∘(Cl−(aq))=−167,2 kJ/molΔfH298(Cl(aq))=167,2kJ/mol (giá trị chuẩn cho ion Cl⁻ trong dung dịch nước)

Phản ứng hòa tan:

CaCl2(s)→Ca2+(aq)+2Cl−(aq)CaCl2(s)Ca2+(aq)+2Cl(aq)

Tính toán enthalpy:

ΔrH298∘=[ΔfH298∘(Ca2+(aq))+2×ΔfH298∘(Cl−(aq))]−ΔfH298∘(CaCl2(s))ΔrH298=[ΔfH298(Ca2+(aq))+2×ΔfH298(Cl(aq))]ΔfH298(CaCl2(s))ΔrH298∘=[(−542,83)+2×(−167,2)]−(−795,0)ΔrH298=[(542,83)+2×(167,2)](795,0)ΔrH298∘=[−542,83−334,4]+795,0ΔrH298=[542,83334,4]+795,0ΔrH298∘=−877,23+795,0=−82,23 kJ/molΔrH298=877,23+795,0=82,23kJ/mol

Kết luận:

Biến thiên enthalpy của quá trình hòa tan CaCl₂ trong nước là ΔrH298∘=−82,23 kJ/molΔrH298=82,23kJ/mol.

Để tính biến thiên enthalpy (ΔrH298°) của quá trình hòa tan CaCl₂ trong nước, ta sử dụng phương trình enthalpy chuẩn phản ứng (ΔrH):

ΔrH298∘=∑ΔfH298∘ (sản phẩm)−∑ΔfH298∘ (thực reactants)ΔrH298=ΔfH298 (sản phẩm)ΔfH298 (thực reactants)

Các giá trị enthalpy chuẩn của các chất:

  • ΔfH298∘(CaCl2(s))=−795,0 kJ/molΔfH298(CaCl2(s))=795,0kJ/mol
  • ΔfH298∘(Ca2+(aq))=−542,83 kJ/molΔfH298(Ca2+(aq))=542,83kJ/mol
  • ΔfH298∘(Cl−(aq))=−167,2 kJ/molΔfH298(Cl(aq))=167,2kJ/mol (giá trị chuẩn cho ion Cl⁻ trong dung dịch nước)

Phản ứng hòa tan:

CaCl2(s)→Ca2+(aq)+2Cl−(aq)CaCl2(s)Ca2+(aq)+2Cl(aq)

Tính toán enthalpy:

ΔrH298∘=[ΔfH298∘(Ca2+(aq))+2×ΔfH298∘(Cl−(aq))]−ΔfH298∘(CaCl2(s))ΔrH298=[ΔfH298(Ca2+(aq))+2×ΔfH298(Cl(aq))]ΔfH298(CaCl2(s))ΔrH298∘=[(−542,83)+2×(−167,2)]−(−795,0)ΔrH298=[(542,83)+2×(167,2)](795,0)ΔrH298∘=[−542,83−334,4]+795,0ΔrH298=[542,83334,4]+795,0ΔrH298∘=−877,23+795,0=−82,23 kJ/molΔrH298=877,23+795,0=82,23kJ/mol

Kết luận:

Biến thiên enthalpy của quá trình hòa tan CaCl₂ trong nước là ΔrH298∘=−82,23 kJ/molΔrH298=82,23kJ/mol.

Để tính biến thiên enthalpy (ΔrH298°) của quá trình hòa tan CaCl₂ trong nước, ta sử dụng phương trình enthalpy chuẩn phản ứng (ΔrH):

ΔrH298∘=∑ΔfH298∘ (sản phẩm)−∑ΔfH298∘ (thực reactants)ΔrH298=ΔfH298 (sản phẩm)ΔfH298 (thực reactants)

Các giá trị enthalpy chuẩn của các chất:

  • ΔfH298∘(CaCl2(s))=−795,0 kJ/molΔfH298(CaCl2(s))=795,0kJ/mol
  • ΔfH298∘(Ca2+(aq))=−542,83 kJ/molΔfH298(Ca2+(aq))=542,83kJ/mol
  • ΔfH298∘(Cl−(aq))=−167,2 kJ/molΔfH298(Cl(aq))=167,2kJ/mol (giá trị chuẩn cho ion Cl⁻ trong dung dịch nước)

Phản ứng hòa tan:

CaCl2(s)→Ca2+(aq)+2Cl−(aq)CaCl2(s)Ca2+(aq)+2Cl(aq)

Tính toán enthalpy:

ΔrH298∘=[ΔfH298∘(Ca2+(aq))+2×ΔfH298∘(Cl−(aq))]−ΔfH298∘(CaCl2(s))ΔrH298=[ΔfH298(Ca2+(aq))+2×ΔfH298(Cl(aq))]ΔfH298(CaCl2(s))ΔrH298∘=[(−542,83)+2×(−167,2)]−(−795,0)ΔrH298=[(542,83)+2×(167,2)](795,0)ΔrH298∘=[−542,83−334,4]+795,0ΔrH298=[542,83334,4]+795,0ΔrH298∘=−877,23+795,0=−82,23 kJ/molΔrH298=877,23+795,0=82,23kJ/mol

Kết luận:

Biến thiên enthalpy của quá trình hòa tan CaCl₂ trong nước là ΔrH298∘=−82,23 kJ/molΔrH298=82,23kJ/mol.

Để tính biến thiên enthalpy (ΔrH298°) của quá trình hòa tan CaCl₂ trong nước, ta sử dụng phương trình enthalpy chuẩn phản ứng (ΔrH):

ΔrH298∘=∑ΔfH298∘ (sản phẩm)−∑ΔfH298∘ (thực reactants)ΔrH298=ΔfH298 (sản phẩm)ΔfH298 (thực reactants)

Các giá trị enthalpy chuẩn của các chất:

  • ΔfH298∘(CaCl2(s))=−795,0 kJ/molΔfH298(CaCl2(s))=795,0kJ/mol
  • ΔfH298∘(Ca2+(aq))=−542,83 kJ/molΔfH298(Ca2+(aq))=542,83kJ/mol
  • ΔfH298∘(Cl−(aq))=−167,2 kJ/molΔfH298(Cl(aq))=167,2kJ/mol (giá trị chuẩn cho ion Cl⁻ trong dung dịch nước)

Phản ứng hòa tan:

CaCl2(s)→Ca2+(aq)+2Cl−(aq)CaCl2(s)Ca2+(aq)+2Cl(aq)

Tính toán enthalpy:

ΔrH298∘=[ΔfH298∘(Ca2+(aq))+2×ΔfH298∘(Cl−(aq))]−ΔfH298∘(CaCl2(s))ΔrH298=[ΔfH298(Ca2+(aq))+2×ΔfH298(Cl(aq))]ΔfH298(CaCl2(s))ΔrH298∘=[(−542,83)+2×(−167,2)]−(−795,0)ΔrH298=[(542,83)+2×(167,2)](795,0)ΔrH298∘=[−542,83−334,4]+795,0ΔrH298=[542,83334,4]+795,0ΔrH298∘=−877,23+795,0=−82,23 kJ/molΔrH298=877,23+795,0=82,23kJ/mol

Kết luận:

Biến thiên enthalpy của quá trình hòa tan CaCl₂ trong nước là ΔrH298∘=−82,23 kJ/molΔrH298=82,23kJ/mol.

Phân chia các phản ứng thành hai nửa phản ứng (nửa phản ứng oxi hóa và nửa phản ứng khử).

  1. Cân bằng các nguyên tố, đặc biệt là oxy và hydro bằng cách sử dụng H2O và H+.
  2. Cân bằng electron để đảm bảo số electron mất đi trong nửa phản ứng oxi hóa bằng số electron nhận vào trong nửa phản ứng khử.
  3. Cộng hai nửa phản ứng lại với nhau và cân bằng.

a) Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O

Phân tích:

  • Fe bị oxi hóa thành Fe³⁺ (chất oxi hóa).
  • Nitơ trong HNO3 bị khử từ +5 (trong NO3⁻) xuống +2 (trong NO) (chất khử).

Nửa phản ứng oxi hóa (Fe bị oxi hóa):

Fe → Fe³⁺ + 3e⁻

Nửa phản ứng khử (NO3⁻ bị khử thành NO):

NO3⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO + 2H2O

Cân bằng electron:

  • Nửa phản ứng oxi hóa cần 3 electron.
  • Nửa phản ứng khử cần 3 electron. Do đó, số electron trong cả hai nửa phản ứng là bằng nhau.

Cộng hai nửa phản ứng lại:

Fe + 4H⁺ + NO3⁻ → Fe³⁺ + NO + 2H2O.

Phản ứng đầy đủ:

6Fe + 8HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 2NO + 4H2O.

Các chất oxi hóa và khử:

  • Chất oxi hóa: HNO3 (nitơ trong HNO3 bị khử).
  • Chất khử: Fe (sắt bị oxi hóa).

b) KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

Phân tích:

  • Mn trong KMnO4 bị khử từ +7 (trong MnO4⁻) xuống +2 (trong Mn²⁺).
  • Fe trong FeSO4 bị oxi hóa từ +2 (trong Fe²⁺) lên +3 (trong Fe³⁺).

Nửa phản ứng oxi hóa (Fe²⁺ bị oxi hóa thành Fe³⁺):

Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻

Nửa phản ứng khử (MnO4⁻ bị khử thành Mn²⁺):

MnO4⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H2O

Cân bằng electron:

  • Nửa phản ứng oxi hóa cần 1 electron.
  • Nửa phản ứng khử cần 5 electron. Để số electron bằng nhau, nhân nửa phản ứng oxi hóa với 5 và nửa phản ứng khử với 1.

Cộng hai nửa phản ứng lại:

5Fe²⁺ → 5Fe³⁺ + 5e⁻ MnO4⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H2O

Phản ứng đầy đủ:

2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + 8H2O + K2SO4.

Các chất oxi hóa và khử:

  • Chất oxi hóa: KMnO4 (Mn trong KMnO4 bị khử).
  • Chất khử: FeSO4 (Fe²⁺ bị oxi hóa).