[HƯỚNG DẪN] Cân Bằng Phản Ứng Oxi Hóa Khử Fe3O4 HNO3

Trong bài viết này, hãy cùng Huanluyenantoanlaodong tìm hiểu cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử  Fe3O4 HNO3 theo phương pháp thăng bằng electron.

phản ứng oxi hóa khử là gì? Cân Bằng Phản Ứng Oxi Hóa Khử Fe3O4 HNO3

Phản ứng oxi hóa khử là một loại phản ứng hóa học trong đó có sự trao đổi electron giữa các chất tham gia. Trong phản ứng oxi hóa khử, chất nhận electron được gọi là chất oxi hóa, chất nhường electron được gọi là chất khử. Số electron nhận hoặc nhường được gọi là số oxi hóa của nguyên tố trong chất.

Cân bằng phản ứng oxi hóa khử là quá trình điều chỉnh các hệ số của các chất tham gia và sản phẩm sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố và tổng số electron nhận và nhường bằng nhau. Có nhiều phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử, nhưng phương pháp thăng bằng electron là một trong những phương pháp đơn giản và hiệu quả nhất.

Cân bằng phản ứng oxi hóa khử Fe3O4 HNO3

Phương trình phản ứng ban đầu là:

Fe3O4 + HNO3 → Fe (NO3)3 + NO + H2O

Để cân bằng phương trình này, chúng ta cần làm theo các bước sau:

Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình

Số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình có thể được xác định dựa vào các quy tắc sau:

• Số oxi hóa của nguyên tố tự do (không kết hợp với nguyên tố khác) là 0.
• Số oxi hóa của nguyên tố trong ion đơn vị (ion chỉ có một nguyên tử) bằng điện tích của ion đó.
• Số oxi hóa của hydro trong các hợp chất với phi kim thường là +1, trừ khi nó kết hợp với các nguyên tố có tính oxy hóa mạnh như O, F, Cl.
• Số oxi hóa của oxy trong các hợp chất thường là -2, trừ khi nó kết hợp với các nguyên tố có tính khử mạnh như Li, Na, K, Ba, Ca hoặc nó có dạng O2- hay O22-.
• Tổng số oxi hóa của các nguyên tố trong một ion hay một phân tử bằng điện tích hay bằng không của ion hay phân tử đó.

Dựa vào các quy tắc trên, ta có thể xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phương trình như sau:

Bước 2: Xác định quá trình oxi hóa và quá trình khử

Quá trình oxi hóa là quá trình mà số oxi hóa của nguyên tố tăng lên, tức là nguyên tố nhường đi electron. Quá trình khử là quá trình mà số oxi hóa của nguyên tố giảm xuống, tức là nguyên tố nhận thêm electron.

Trong phương trình phản ứng, ta có thể thấy rằng số oxi hóa của Fe tăng từ +8/3 lên +3, tức là Fe nhường đi 2/3 electron. Do đó, Fe là chất khử và quá trình oxi hóa là:

Fe → Fe3+ + 2/3 e-

Số oxi hóa của N giảm từ +5 xuống +2, tức là N nhận thêm 3 electron. Do đó, N là chất oxi hóa và quá trình khử là:

N5+ + 3 e- → N2+

Bước 3: Cân bằng số electron nhận và nhường

Để cân bằng số electron nhận và nhường, ta cần nhân các hệ số thích hợp cho các quá trình oxi hóa và khử sao cho số electron bằng nhau. Trong trường hợp này, ta có thể nhân 3 cho quá trình oxi hóa và 2 cho quá trình khử để được:

3 Fe → 3 Fe3+ + 2 e-

2 N5+ + 6 e- → 2 N2+

Bước 4: Cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố khác

Sau khi cân bằng số electron, ta cần cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố khác trong phương trình bằng cách thêm các hệ số thích hợp. Trong trường hợp này, ta có thể thêm các hệ số sau:

4 HNO3 + 3 Fe → 3 Fe (NO3)3 + 2 NO + 2 H2O

Bước 5: Kiểm tra lại sự cân bằng

Sau khi thêm các hệ số, ta cần kiểm tra lại xem có đúng là số nguyên tử của mỗi nguyên tố và tổng số electron nhận và nhường bằng nhau hay không. Trong trường hợp này, ta có thể thấy rằng:

Tổng số electron nhận và nhường bằng nhau là:

6 e- = 6 e-

Do đó, phương trình đã được cân bằng hoàn chỉnh.

Kết luận

Cân bằng phản ứng oxi hóa khử là một kỹ năng quan trọng trong hóa học. Bằng cách áp dụng phương pháp thăng bằng electron, chúng ta có thể cân bằng được nhiều loại phản ứng oxi hóa khử một cách dễ dàng và nhanh chóng.

Huanluyenantoanlaodong hy vọng bạn đã hiểu và nắm được cách Cân Bằng Phản Ứng Oxi Hóa Khử Fe3O4 HNO3.