Nguyễn Hữu Khải
Giới thiệu về bản thân
Ion Ca²⁺ trong máu được xác định gián tiếp bằng cách kết tủa dưới dạng calcium oxalate (CaC₂O₄), sau đó cho phản ứng oxi hóa – khử với KMnO₄ trong môi trường axit:
CaC₂O₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → CaSO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄ + CO₂ + H₂O
(a) Cân bằng phương trình hóa học
Xét phản ứng oxi hóa – khử:
- C trong C₂O₄²⁻: +3 → +4 (trong CO₂) ⇒ bị oxi hóa
- Mn: +7 (trong MnO₄⁻) → +2 (trong Mn²⁺) ⇒ bị khử
Phương trình ion rút gọn trong môi trường axit:
5C₂O₄²⁻ + 2MnO₄⁻ + 16H⁺ → 10CO₂ + 2Mn²⁺ + 8H₂O
Ghép với Ca²⁺, K⁺, SO₄²⁻ để được phương trình phân tử:
5CaC₂O₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5CaSO₄ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 10CO₂↑ + 8H₂O
(b) Tính nồng độ ion Ca²⁺ trong máu
- V(KMnO₄) = 2,05 mL = 2,05 × 10⁻³ L
- C(KMnO₄) = 4,88 × 10⁻⁴ M
Bước 1: Tính số mol KMnO₄
n(KMnO₄) = C × V
= 4,88 × 10⁻⁴ × 2,05 × 10⁻³
= 1,0004 × 10⁻⁶ (mol)
Bước 2: Tính số mol CaC₂O₄ (và Ca²⁺)
Từ PTHH:
5CaC₂O₄ : 2KMnO₄
⇒ n(CaC₂O₄) = (5/2)·n(KMnO₄)
= (5/2) × 1,0004 × 10⁻⁶
= 2,501 × 10⁻⁶ (mol)
Vì 1 mol CaC₂O₄ ↔ 1 mol Ca²⁺
⇒ n(Ca²⁺) = 2,501 × 10⁻⁶ mol (trong 1 mL máu)
Bước 3: Quy đổi ra 100 mL máu
n(Ca²⁺, 100 mL) = 2,501 × 10⁻⁶ × 100
= 2,501 × 10⁻⁴ mol
Bước 4: Đổi sang mg Ca²⁺
M(Ca) = 40 g/mol
m = n × M
= 2,501 × 10⁻⁴ × 40
= 1,0004 × 10⁻² g
= 10,004 mg
Suy ra;
(a) Phương trình cân bằng:
5CaC₂O₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5CaSO₄ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 10CO₂↑ + 8H₂O
(b) Nồng độ ion calcium trong máu:
xấp xỉ 10,0 mg Ca²⁺ / 100 mL máu
a) Fe + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O
Fe có số oxi hóa 0, trong Fe(NO₃)₃ là +3 nên Fe bị oxi hóa.
N trong HNO₃ có số oxi hóa +5, trong NO là +2 nên N bị khử.
Quá trình oxi hóa:
Fe⁰ → Fe³⁺ + 3e
Quá trình khử:
N⁺⁵ + 3e → N⁺²
Số electron trao đổi bằng nhau nên ghép hai quá trình. Cân bằng nguyên tố và điện tích thu được phương trình:
Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O
Trong phản ứng này, Fe là chất khử, HNO₃ (N⁺⁵) là chất oxi hóa.
Quá trình oxi hóa: Fe⁰ → Fe³⁺ + 3e.
Quá trình khử: N⁺⁵ + 3e → N⁺².
b) KMnO₄ + FeSO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O
Mn trong KMnO₄ có số oxi hóa +7, trong MnSO₄ là +2 nên Mn bị khử.
Fe trong FeSO₄ có số oxi hóa +2, trong Fe₂(SO₄)₃ là +3 nên Fe bị oxi hóa.
Quá trình oxi hóa:
Fe²⁺ → Fe³⁺ + e
Quá trình khử:
Mn⁷⁺ + 5e → Mn²⁺
Quy đồng electron:
5Fe²⁺ → 5Fe³⁺ + 5e
Ghép các quá trình và cân bằng trong môi trường axit thu được phương trình:
2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O
Trong phản ứng này, FeSO₄ (Fe²⁺) là chất khử, KMnO₄ (Mn⁷⁺) là chất oxi hóa.
Quá trình oxi hóa: Fe²⁺ → Fe³⁺ + e.
Quá trình khử: Mn⁷⁺ + 5e → Mn²⁺.
Các nhân tố kinh tế – xã hội có ảnh hưởng quan trọng đến sự phát triển và phân bố nông nghiệp. Dân cư và lao động cung cấp nguồn nhân lực và kinh nghiệm sản xuất cho nông nghiệp. Thị trường quyết định hướng sản xuất, cơ cấu cây trồng – vật nuôi. Vốn và khoa học – công nghệ làm thay đổi năng suất, chất lượng và hình thức sản xuất nông nghiệp. Chính sách và tổ chức sản xuất của Nhà nước định hướng phát triển các vùng, các ngành nông nghiệp. Vì vậy, các nhân tố kinh tế – xã hội vừa thúc đẩy phát triển nông nghiệp, vừa chi phối sự phân bố nông nghiệp trên lãnh thổ.
Nguồn lực phát triển kinh tế gồm hai loại:
- Nguồn lực tự nhiên (vị trí địa lí, đất đai, khí hậu, tài nguyên…).
- Nguồn lực kinh tế – xã hội (dân cư, lao động, vốn, khoa học – công nghệ, thị trường, chính sách…).
Vị trí địa lí tác động đến phát triển kinh tế vì: giúp thuận lợi giao thông – giao lưu, mở rộng thị trường, giảm chi phí vận chuyển, thu hút đầu tư, từ đó thúc đẩy sản xuất, thương mại, dịch vụ và phân bố các ngành kinh tế.
Các nhân tố tự nhiên là tiền đề quan trọng đối với sự phát triển và phân bố ngành nông nghiệp vì nông nghiệp phụ thuộc trực tiếp vào điều kiện tự nhiên. Trước hết, đất đai quyết định loại cây trồng, vật nuôi và quy mô sản xuất nông nghiệp; mỗi loại đất thích hợp với những loại cây, con khác nhau. Khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, ánh sáng) ảnh hưởng trực tiếp đến thời vụ, năng suất và cơ cấu cây trồng, vật nuôi. Nguồn nước giữ vai trò thiết yếu trong trồng trọt và chăn nuôi, đặc biệt đối với sản xuất lúa nước và cây công nghiệp. Địa hình tác động đến hình thức canh tác và phân bố nông nghiệp, như đồng bằng thuận lợi cho trồng lúa, miền núi phù hợp với cây công nghiệp, chăn nuôi gia súc lớn. Ngoài ra, sinh vật (giống cây trồng, vật nuôi) cũng ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất. Vì vậy, điều kiện tự nhiên vừa tạo cơ sở hình thành, vừa chi phối sự phát triển và phân bố của ngành nông nghiệp.
Cơ cấu kinh tế là sự phân chia nền kinh tế thành các bộ phận khác nhau và mối quan hệ tỉ lệ giữa chúng trong tổng thể nền kinh tế quốc dân ở một thời kì nhất định. Cơ cấu kinh tế gồm ba loại chủ yếu: cơ cấu kinh tế theo ngành, là sự phân chia nền kinh tế theo các lĩnh vực hoạt động sản xuất gồm nông – lâm – ngư nghiệp, công nghiệp – xây dựng và dịch vụ; cơ cấu kinh tế theo thành phần kinh tế, là sự phân chia theo hình thức sở hữu và tổ chức sản xuất như kinh tế nhà nước, kinh tế tập thể, kinh tế tư nhân, kinh tế có vốn đầu tư nước ngoài, kinh tế cá thể, hộ gia đình; và cơ cấu kinh tế theo lãnh thổ, là sự phân bố các hoạt động kinh tế theo không gian địa lí như giữa các vùng, các địa phương và các khu vực kinh tế trong cả nước.