Vũ Hữu Trường
Giới thiệu về bản thân
Mn trong KMnO4KMnO_4KMnO4 có số oxi hóa +7+7+7 và bị khử xuống Mn²⁺ trong MnSO4MnSO_4MnSO4.
C trong C2O42−C_2O_4^{2-}C2O42− (oxalat) có số oxi hóa +3+3+3, và bị oxi hóa thành CO₂ (C có số oxi hóa +4+4+4).
Viết các quá trình oxi hóa – khử:
Quá trình oxi hóa (C trong oxalat bị oxi hóa):
C2O42−→2CO2+2eC_2O_4^{2-} \rightarrow 2 CO_2 + 2eC2O42−→2CO2+2e
Quá trình khử (Mn bị khử):
MnO4−+5e+8H+→Mn2++4H2OMnO_4^- + 5e + 8H^+ \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2OMnO4−+5e+8H+→Mn2++4H2O
Chúng ta cần lấy bội chung nhỏ nhất của số electron (2 và 5) là 10, nên nhân quá trình oxi hóa với 5 và quá trình khử với 2:
5C2O42−→10CO2+10e5C_2O_4^{2-} \rightarrow 10CO_2 + 10e5C2O42−→10CO2+10e 2MnO4−+10e+16H+→2Mn2++8H2O2MnO_4^- + 10e + 16H^+ \rightarrow 2Mn^{2+} + 8H_2O2MnO4−+10e+16H+→2Mn2++8H2O
Cộng hai quá trình lại:
2MnO4−+5C2O42−+16H+→2Mn2++10CO2+8H2O2MnO_4^- + 5C_2O_4^{2-} + 16H^+ \rightarrow 2Mn^{2+} + 10CO_2 + 8H_2O2MnO4−+5C2O42−+16H+→2Mn2++10CO2+8H2O
Bổ sung ion K⁺, Ca²⁺ và SO₄²⁻ để có phương trình tổng quát:
CaC2O4+KMnO4+H2SO4→CaSO4+K2SO4+MnSO4+CO2+H2OCaC_2O_4 + KMnO_4 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + K_2SO_4 + MnSO_4 + CO_2 + H_2OCaC2O4+KMnO4+H2SO4→CaSO4+K2SO4+MnSO4+CO2+H2O
Cân bằng đầy đủ:
2KMnO4+5CaC2O4+8H2SO4→5CaSO4+K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O2KMnO_4 + 5CaC_2O_4 + 8H_2SO_4 \rightarrow 5CaSO_4 + K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 10CO_2 + 8H_2O2KMnO4+5CaC2O4+8H2SO4→5CaSO4+K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O
có:
- CaCl₂ (rắn): ΔfH∘=−795,0\Delta_f H^\circ = -795,0ΔfH∘=−795,0 kJ/mol
- Ca²⁺ (dung dịch): ΔfH∘=−542,83\Delta_f H^\circ = -542,83ΔfH∘=−542,83 kJ/mol
- Cl⁻ (dung dịch): ΔfH∘=−167,16\Delta_f H^\circ = -167,16ΔfH∘=−167,16 kJ/mol
∑ΔfHsản phẩm∘=(−542,83)+2(−167,16)\sum \Delta_f H^\circ_{\text{sản phẩm}} = (-542,83) + 2(-167,16)
=−542,83−334,32=−877,15 kJ/mol= -542,83 - 334,32 = -877,15 \text{ kJ/mol}
∑ΔfHtaˊc chaˆˊt∘=−795,0 kJ/mol\sum \Delta_f H^\circ_{\text{tác chất}} = -795,0 \text{ kJ/mol}
ΔrH298∘=(−877,15)−(−795,0)\Delta_r H^\circ_{298} = (-877,15) - (-795,0)
=−877,15+795,0= -877,15 + 795,0
=−82,15 kJ/mol= -82,15 \text{ kJ/mol}
Kết luận:
ΔrH298∘=−82,15 kJ/mol\Delta_r H^\circ_{298} = -82,15 \text{ kJ/mol}
Vì ΔrH298∘\Delta_r H^\circ_{298}ΔrH298∘ âm, quá trình hòa tan CaCl₂ trong nước là tỏa nhiệt.
-
Phương trình a:
Chất oxi hóa: HNO₃ (chứa N⁵⁺)
Chất khử: Fe
Quá trình oxi hóa: Fe → Fe³⁺
Quá trình khử: N⁵⁺ → N²⁺
Phương trình b:
Chất oxi hóa: KMnO₄ (chứa Mn⁷⁺)
Chất khử: FeSO₄ (chứa Fe²⁺)
Quá trình oxi hóa: Fe²⁺ → Fe³⁺- Quá trình khử: Mn⁷⁺ → Mn²⁺