Phản ứng giữa FeO và HNO3 là một ví dụ điển hình về phản ứng oxi hóa khử trong hóa học vô cơ. Việc nắm vững cách cân bằng phương trình này không chỉ giúp bạn giải quyết các bài tập liên quan mà còn hiểu sâu hơn về bản chất của các phản ứng hóa học. Bài viết này sẽ cung cấp một hướng dẫn chi tiết và tối ưu SEO để bạn có thể dễ dàng tiếp cận và làm chủ kiến thức này.
Phương Trình Phản Ứng FeO Tác Dụng HNO3
Phản ứng giữa FeO (sắt(II) oxit) và HNO3 (axit nitric) tạo ra Fe(NO3)3 (sắt(III) nitrat), NO (nitơ monoxit) và H2O (nước). Phương trình hóa học tổng quát như sau:
FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Để hiểu rõ hơn về quá trình phản ứng, chúng ta cần cân bằng phương trình này một cách chính xác.
Cân Bằng Phương Trình Phản Ứng Oxi Hóa Khử FeO + HNO3
Để cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử giữa FeO và HNO3, chúng ta sẽ sử dụng phương pháp thăng bằng electron.
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trước và sau phản ứng.
Fe+2O + HN+5O3 → Fe+3(NO3)3 + N+2O + H2O
Trong phản ứng này, sắt (Fe) tăng số oxi hóa từ +2 lên +3, tức là bị oxi hóa. Nitơ (N) giảm số oxi hóa từ +5 xuống +2, tức là bị khử.
Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử.
- Quá trình oxi hóa: Fe+2 → Fe+3 + 1e
- Quá trình khử: N+5 + 3e → N+2
Bước 3: Cân bằng số electron nhường và nhận.
Để số electron nhường bằng số electron nhận, ta nhân quá trình oxi hóa với 3 và quá trình khử với 1:
- 3 x (Fe+2 → Fe+3 + 1e)
- 1 x (N+5 + 3e → N+2)
Bước 4: Điền hệ số vào phương trình hóa học và kiểm tra lại.
Alt: Cân bằng phương trình hóa học FeO + HNO3 bằng phương pháp thăng bằng electron, minh họa quá trình oxi hóa Fe và quá trình khử N với các bước chi tiết.
Phương trình cân bằng cuối cùng là:
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
Điều Kiện Phản Ứng Giữa FeO và HNO3 Loãng
Phản ứng giữa FeO và HNO3 loãng xảy ra ở điều kiện thường, không yêu cầu nhiệt độ cao. Tuy nhiên, để phản ứng diễn ra nhanh hơn, có thể gia nhiệt nhẹ dung dịch.
Cách Tiến Hành Phản Ứng
Để thực hiện phản ứng này, bạn có thể cho từ từ FeO vào dung dịch HNO3 loãng, khuấy đều để đảm bảo phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Hiện Tượng Phản Ứng
Khi FeO tác dụng với axit HNO3 loãng, bạn sẽ quan sát thấy:
- Chất rắn màu đen FeO tan dần trong dung dịch.
- Xuất hiện khí NO không màu, hóa nâu ngoài không khí do bị oxi hóa thành NO2.
Alt: Hình ảnh minh họa khí NO không màu thoát ra từ phản ứng FeO và HNO3, sau đó chuyển sang màu nâu khi tiếp xúc với không khí do quá trình oxi hóa thành NO2.
Bài Tập Vận Dụng Liên Quan Đến Cân Bằng FeO + HNO3
Dưới đây là một số bài tập vận dụng liên quan đến phản ứng giữa FeO và HNO3 giúp bạn củng cố kiến thức:
Câu 1: Cho 11.6 gam FeO tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được V lít khí NO (đktc). Giá trị của V là:
A. 2.24 lít
B. 0.224 lít
C. 3.36 lít
D. 33.6 lít
Hướng dẫn giải:
nFeO = 11.6/72 = 0.16 mol
Theo phương trình phản ứng: 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
nNO = 1/3 nFeO = 0.16/3 = 0.0533 mol
VNO = 0.0533 * 22.4 = 1.194 lít
Câu 2: Hòa tan hoàn toàn m gam FeO trong dung dịch HNO3 loãng dư, thu được dung dịch X và không thấy khí thoát ra. Cô cạn dung dịch X thu được 24.2 gam muối khan. Giá trị của m là:
A. 7.2 gam
B. 14.4 gam
C. 11.6 gam
D. 8.8 gam
Hướng dẫn giải:
FeO + HNO3 -> Fe(NO3)3 + H2O
m Fe(NO3)3 = 24.2 gam -> n Fe(NO3)3 = 24.2/242 = 0.1 mol
n FeO = n Fe(NO3)3 = 0.1 mol
m FeO = 0.1 x 72 = 7.2 gam
Tóm Tắt
Hiểu rõ và thành thạo việc cân bằng phương trình FeO + HNO3 không chỉ giúp bạn giải quyết các bài tập hóa học một cách dễ dàng mà còn cung cấp nền tảng vững chắc để tiếp cận các phản ứng oxi hóa khử phức tạp hơn. Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những kiến thức cần thiết và hữu ích.
