Chương 3. Liên kết hóa học

a) Na ->  Na⁺ + 1e     ; Cl + 1e -> Cl^-

Mg -> Mg²⁺ + 2e    ; S  + 2e -> S^2-

Al  -> Al³⁺ + 3e      ; O  + 2e  -> O^2-

 b) Cấu hình electron của các nguyên tử và các ion:

₁₁Na: 1s²2s²2p⁶3s¹    ;  Na⁺:    1s²2s²2p⁶

Cấu hình electron lớp ngoài cùng giống Ne.

₁₇Cl: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵    ;  Cl ^- :    1s²2s²2p⁶3s²3p⁶  

Cấu hình electron lớp ngoài cùng giống Ar.

₁₂Mg: 1s²2s²2p⁶3s²    ;  Mg²⁺:    1s²2s²2p⁶

Cấu hình electron lớp ngoài cùng giống Ne.

₁₆S: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴    ;  S^2-  :   1s²2s²2p⁶3s²3p⁶  

Cấu hình electron lớp ngoài cùng giống Ar.

₁₃Al: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵¹   ;  Al³⁺ :    1s²2s²2p⁶

Cấu hình electron lớp ngoài cùng giống Ne.

₈O: 1s²2s²2p⁴              ;  O^2- :    1s²2s²2p⁶

Cấu hình electron lớp ngoài cùng giống Ne.

\(n_{Al}=0,17\left(mol\right)\)

Gọi số mol của NO, N2O là x và y

\(\dfrac{x}{y}=\dfrac{10,5}{3,5}=3\Rightarrow x=3y\left(1\right)\)

\(Al^0-3e->Al^{+3}\)

0,17......0,51

\(N^{+5}-+3e->N^{+2}O\)

3x.............x

\(2N^{+5}-+8e->N^{+1}_2O\)

8y...........y

Bảo toàn e

\(3x+8y=0,51\left(2\right)\)

Giai (1) (2) => x=0,09 y=0,03

\(V_{NO}=0,09.22,4=2,016\left(l\right)\)

\(V_{N2O}=0,03.22,4=0,672\left(l\right)\)

Ta có: m muối = mKL + 62( 3nNO + nNO2) = 14,08 (g)

n_{N trong NO,NO2}=0,04+0,02=0,06(mol)

Ta có:

n_N=n_{NO3 trong HNO3}=0,06(mol)

Áp dụng ĐLBTKL ta có:

m_Al;Fe + m_NO3= m_muối

=>m_muối=5,4+0,06.62=9,12(g)

Ta có nNO3- trong muối = 3nNO + nNO2

=> m muối = mKL + mNO3-( trong muối) = mKL + 62(3nNO + nNO2) (g)

Đặt nNO2 = a mol, nNO = b mol

Ta có nHNO3 = 2nNO2 + 4nNO => 2,4 = 2a + 4b (1)

Theo pp đường chéo => a - b = 0 (2)

Từ (1,2) => a = 0,4 mol, b = 0,4 mol

=> V = 17,92 (l)

Ta dễ dàng tính được nFe = 0,05 mol, nFeO = 0,1 mol, nFe3O4 = 0,15 mol, nFe2O3 = 0,2 mol.

Khi cho lượng HNO3 tối thiểu thì Fe chưa td với HNO3. Có FeO, Fe3O4 và Fe2O3 tdung, Fe2O3 td không cho ra sp khử nên số mol Fe và O tham gia pứ OXH khử là trong FeO và Fe3O4.

\(Fe\left(0,55\right)\rightarrow Fe^{+3}+3e\left(1,65\right)\)

\(O\left(0,7\right)+2e\left(1,4\right)\rightarrow O^{-2}\)

\(N^{+5}+3e\left(3a\right)\rightarrow N^{+2}\left(a\right)\)

\(N^{+5}+1e\left(b\right)\rightarrow N^{+4}\left(b\right)\)

Bảo toàn e \(\Rightarrow1,4+3a+b=1,65\left(1\right)\)

\(n_Y=0,2\left(mol\right)\Rightarrow a+b=0,2\left(2\right)\)

Từ \(\left(1\right),\left(2\right)\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,025\\b=0,175\end{matrix}\right.\)

=> Tỉ khối của Y so với O2 là 1,375 (g/mol)

\(n_{Fe\left(NO_3\right)_3}=2n_{Fe_2O_3}+n_{Fe^{3+}}=0,95\left(mol\right)\)

\(Fe\left(0,05\right)+2Fe\left(NO_3\right)_3\left(0,1\right)\rightarrow3Fe\left(NO_3\right)_2\left(0,15\right)\)

\(n_{HNO_3}=n_{NO_3^-\left(muoi\right)}+n_{N\left(khí\right)}=0,15.2+0,85.3+0,025+0,175=3,05\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow V=0,7625\left(l\right)\)

\(n_{Al}=n_{Fe}=a\left(mol\right)\)\(\Rightarrow27a+56a=8,3\)

\(\Rightarrow a=0,1\left(mol\right)\)

Đặt \(n_{Cu\left(NO_3\right)_2}=x\left(mol\right);n_{AgNO_3}=y\left(mol\right)\)

Vì cho A qua HCl có khí thoát ra => X dư sau phản ứng, 2 muối hết.

Chất rắn B là Cu và Ag => \(64x+108y=28\left(1\right)\)

Ta có: \(n_{H_2}=0,05\left(mol\right)< n_{Fe}=0,1\left(mol\right)\)

Suy ra Fe dư sau phản ứng, \(n_{Fe}\left(dư\right)=0,05\left(mol\right)\)

\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)

\(\Rightarrow n_{Fe}\left(pứ\right)=0,05\left(mol\right);n_{Al}\left(pứ\right)=0,1\left(mol\right)\)

\(Al\left(0,1\right)\rightarrow Al^{+3}+3e\left(0,3\right)\)

\(Fe\left(0,05\right)\rightarrow Fe^{+2}+2e\left(0,1\right)\)

\(Cu^{+2}\left(x\right)+2e\left(2x\right)\rightarrow Cu\)

\(Ag^{+1}\left(y\right)+1e\left(y\right)\rightarrow Ag\)

Bảo toàn e => \(2x+y=0,3+0,1\left(2\right)\)

Từ \(\left(1\right),\left(2\right)\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,1\\y=0,2\end{matrix}\right.\)\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}CM_{Cu\left(NO_3\right)_2}=1\left(M\right)\\CM_{AgNO_3}=2\left(M\right)\end{matrix}\right.\)