Những sai lầm trong phương pháp quy đổi trong hóa học

Trong đời sống hằng ngày chúng ta thường xuyên dùng phép quy đổi để tiện cho việc thanh toán như quy giá trị của hàng hóa ra tiền để trả tiền chứ không như đổi hàng hóa ở thời trung cổ, đối với những tài sản giá trị lớn như nhà, đất, … thì quy ra giá trị vàng hoặc đôla để thanh toán.Trong hóa học ở nhiều trường hợp phản ứng có những trường hợp có những quá trình phản ứng diễn ra rất phức tạp như trong phản ứng oxi hóa - khử chẳng hạn có nhiều phản...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Những sai lầm trong phương pháp quy đổi trong hóa học LUYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010 UY Ă CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN Ề H VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI À PH NG Trong đời sống hằng ngày chúng ta thường xuyên dùng phép quy đổi để tiện cho việc thanh toán như quy giá trị của hàng hóa ra tiềnđể trả tiền chứ không như đổi hàng hóa ở thời trung cổ, đối với những tài sản giá trị lớn như nhà, đất, … thì quy ra giá trị vàng hoặc đôla đểthanh toán.Trong hóa học ở nhiều tr ường hợp phản ứng có những tr ường hợp có những quá trình phản ứng diễn ra rất phức tạp như trong phản ứng oxihóa - khử chẳng hạn có nhiều phản ứng mà tất cả các chất trong cùng một hợp chất, hỗn hợp đ ều đóng vai trò là ch ất oxi hóa hoặc kh ử.Ví dụ: Hỗn hợp chứa FeO, Fe3O4, Fe2O3 hoặc hỗn hợp chứa Fe, FeS và FeS2, …Cho nên đối với những bài tập tính toán dạng này mà chúng ta dùng quá trình trao đ ổi electron thì s ẽ r ất là ph ức t ạp, hay là trong nh ững ph ảnứng cháy của polime, hoặc những phản ứng trong dung dịch … Nếu giải theo cách thông th ường thì rất mất nhiều thời gian, thậm chí cònkhông giải được. Vì thế nảy sinh ra vấn đề là phải “quy đổi” để làm đơn giản hơn, thuận lợi hơn. Phương pháp quy đổi là một ph ương pháp biến đổitoán học nhằm đưa bài toàn ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản, qua đó làm cho các phép tính tr ở nên dễ dàng, thu ận ti ện. Vậy với phương pháp quy đổi thì việc giải toán trở nên tương đối là đơn giản. Nhưng nếu chúng ta không biết cách áp dụng và hiểurõ về bản chất của các phản ứng hóa học xảy ra trong dung dịch thì việc áp dụng phương pháp này sẽ không tránh khỏi những sai xót.Chúng ta cùng nhau xét ví dụ sauVí dụ: Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe 2O3 và Fe3O4 trong HCl dư, sau phản ứng thấy tạo ra 12,7 gam FeCl 2. Hỏi sốgam FeCl3 thu được là bao nhiêu?Hướng dẫn:Trước tiên tôi xin đưa ra theo hướng giải của phương pháp quy đổi: Phương pháp quy đổi như thế nào? Với bài toán này thì chúng ta biết rằng hỗn hợp X gồm: Fe; FeO; Fe 2O3 và Fe3O4 có thể có nhiều hướng quy đổi: (Fe và Fe2O3); (Fe vàFeO); (Fe và Fe3O4); (FeO và Fe3O4); (FeO và Fe2O3); (Fe3O4 và Fe2O3) hoặc thậm chí là chỉ một chất FexOy. Nhưng không phải là cách giải trong các phương pháp quy đổi trên là gi ống nhau mà nó c ần ph ải chú ý d ựa vào b ản ch ất c ủa ph ảnứng. Trong các phương pháp quy đổi ở trên thì việc hiểu sai bản chất của phản ứng sẽ dẫn tới kết quả khác nhau.bản chất của phản ứng sẽ dẫn tới kết quả khác nhau.1) Cách quy đổi 01 : Quy đổi hỗn hợp X về: FeO và Fe 3O4  {  FeCl2 FeO →  x {  xTa có:   {4  {2 + 2 {3 Fe3O → FeCl FeCl  y  y 2yGọi x và y lần lượt là số mol của FeO và Fe3O4 => ta có: 72x + 232y = 11,2 gam (*)Mặt khác ta có: nFeCl2 = x + y = 0,1 mol (2*)  x = 0, 075molTừ (*) và (2*) =>   mFeCl3 = 2.0, 025.(56 + 35,5.3) = 8,125 gam →  y = 0,025mol2) Cách quy đổi 02 : Quy đổi hỗn hợp X về : FeO và Fe2O3  {  FeCl2 FeO →  x {  xTa có   {3  2 {3 Fe2 O → FeCl  y  2yGọi x và y lần lượt là số mol của FeO và Fe2O3 => ta có 72x + 160y = 11,2 gam (*)Mặt khác nFeCl2 = x= 0,1 mol (2*)Từ (*) và (2*) => y = 0,025 mol => mFeCl3 = 2.0, 025.(56 + 35,5.3) = 8,125 gam3) Cách quy đổi 03: Quy đổi hỗn hợp X về: Fe3O4 và Fe2O3 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: hoahoc.org@gmail.com – Website: hoahoc.org)  TRÊN ĐƯỜNG THÀNH CÔNG KHÔNG CÓ BƯỚC CHÂN CỦA KẺ LƯỜI BIẾNG LUYỆN THI ĐẠI HỌC NĂM 2009 & 2010 UY Ă CHUYÊN ĐỀ: NHỮNG SAI LẦM GẶP PHẢI TRONG GIẢI TOÁN Ề H VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI À PH NG  Fe3O4  FeCl2 + 2 FeCl3 → { { {  x x 2xTa có  {Fe2 O3  2 FeCl3 → {  y  2yGọi x và y lần lượt là số mol của Fe3O4 và Fe2O3 => ta có 232x + 160y = 11,2 gam (*)Mặt khác nFeCl2 = x= 0,1 mol (2*)Từ (*) và (2*) => y = -0,075 mol => nFeCl3 = 2 x + 2 y = 0,1.2 + 2.(-0,075) = 0,05mol => mFeCl3 = 8,125 gam4) Cách quy đổi 04 : Quy đổi về FexOyFexOy => (3x-2y)FeCl 2 + (2y-2x)FeCl 3 0,1 0,1 x 6Ta có nFeCl2 = 0,1 mol => nFex Oy = mol  → (56 x + 16 y ) = 11, 2 => =  Fe6O7 → 3x − 2 y 3x − 2 y y 7Vậy : Fe6O7 + 14HCl => 4FeCl2 + 2FeCl3 + 7H2OTa có nFeCl2 = 0,1 mol => nFeCl2 = 0,05mol => mFeCl3 = 8, ...