Hóa chất mà biết nói năng, thì thầy Hóa học hàm răng chả còn

Phương trình điện phân dung dịch Cu(NO₃)₂ (điện cực trơ) như thế này nè:

Cu(NO₃)₂ + H₂O→ Cu_{chất rắn} + 2HNO₃ + 1/2O₂↑

• Cu thoát ra khỏi chất tan Cu(NO₃)₂ và O₂ bay lên trời khiến m_{dung dịch} bị hao hụt (giảm đi) một lượng tùy ông chế đề, tức m_{dung dịch} giảm = m_Cu + m_O2. Mình cũng đừng quên
  • O₂ ở trên là do H₂O liên tục điện phân ở cực dương,
  • nếu sau khi Cu²⁺ của Cu(NO₃)₂ bị điện phân hết ở cực âm, thì H⁺ của H₂O sẽ thay thế để tiếp tục điện phân ở cực này; và vì vậy sinh ra tiếp khí H₂,
  • từ đó ông chế đề chế thêm để có m_{dung dịch} giảm lúc này = m_Cu + m_O2 + m_H2.
• Sản phẩm có Cu và HNO₃. Thế là người ta chế ra tiếp bài toán khác, mà trong đó Cu tiếp tục tác dụng với HNO₃ theo phương trình hóa học:

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

• Khí NO cũng thoát ra khỏi dung dịch để bay lên trời; vì vậy mà khối lượng của dung dịch hổng biết có bị hao hụt không?… vì lại có 1 lượng kim loại Cu lúc nãy thoát ra khỏi dung dịch, giờ lại tan ngược lại vào dung dịch!.

Từ những suy tư trên, người ta chế đề thế này:

Điện phân 500ml dung dịch Cu(NO₃)₂ 0,1M (điện cực trơ) với cường độ I = 19,3A trong thời gian 400 giây và ngắt dòng điện để yên bình điện phân để phản ứng xảy ra hoàn toàn (tạo khí NO là sản phẩm khử duy nhất) thu được dung dịch X. Khối lượng dung dịch X giảm so với ban đầu là:

A. ... Bò. … Cá. … Dê. …

Thấy họ giải ra m_giảm = 1,88g.

Thấy vô lý chưa?. Nhà hóa học dùng phương trình điện phân này – với rất nhiều công sức, nhằm thu được kim loại Cu (áp dụng vào thực tiễn để mang lại lợi ích cho cuộc sống); …bây giờ rảnh rỗi, lại để Cu phản ứng với HNO₃ quay ngược trở lại thành Cu(NO₃)₂ ban đầu. Giống như bạn dùng nồi cơm điện nấu gạo và nước nhằm thu được cơm để ăn; bây giờ chế tiếp… biến cơm quay ngược lại gạo (hổng biết làm sao làm được luôn!) … Thực tế chỉ có trường hợp nấu cơm không chín, hoặc nhão nhẹt, hoặc khô que… để rồi nồi cơm ấy khi ăn bị chê hoặc phải bỏ đi; vì vậy, bài toán đặt ra là mình đi tìm điều hiện thích hợp nhất nhằm thu được cơm ngon.

Hãy xem hướng dẫn chi tiết về thực hiện điện phân vài dung dịch; rèn cho HS kĩ năng để trở thành người làm Hóa học thực tiễn.

👨‍🔬 Câu hỏi của Ba Con Sâu Đo_ngày 06/02/2024

Nhưng mà em cũng nghĩ là trong quá trình đang điện phân thì HNO₃ không phản ứng với Cu. Mà trong các trường hợp đề hỏi thì ý của họ là sản phẩm thu được ngay sau khi mới điện phân xong nên không cần xét trường hợp HNO₃ + Cu cũng được ạ.

Trong bài viết “Điện phân nóng chảy, Điện phân dung dịch”

Mến chào Ba Con Sâu Đo,

Rất cám ơn bài viết của em và… cám ơn cái tên “BA CON SÂU ĐO” 🐛🐛🐛 thật dân dã nhưng rất ấn tượng! Có thể viết thêm cho vui vì tiếng Việt của mình hay lắm:

• Ba Con Sâu Đo ⇔ Ba (Bố/Cha) của con Sâu đo_Inchworm’s Father
• Ba Con Sâu… Đo ⇔ Ba (Bố/Cha) của con Sâu đang đo cái gì đó_Inchworm’s Father is measuring
• Ba Con Sâu Đo ⇔ có 3 (số lượng) con Sâu đo_There are three Inchworms
• Ba Con Sâu… Đo ⇔ có 3 (số lượng) con Sâu đang đo cái gì đó_Three Inchworms are measuring

^{(nhờ bác Google dịch, có thể sai sót, các bạn nên hỏi lại GV Anh cho chắc; nhưng ý tưởng là vậy)}

Vì vậy mới hiểu vì sao người nước ngoài nói tiếng Việt mình quá khó. Mình nói chỉ 1 câu “Ba Con Sau Do” cũng có khi họ chẳng biết viết câu tiếng Anh nào trong các câu trên luôn… ka… ka …ka.

Cùng nhau nghe thử bài hát “Thương ca tiếng Việt” xem sao.

Ca khúc “Tiếng Việt” tiếp theo nghe cũng nồng nàn và da diết lắm; được nhạc sỹ Nguyễn Lê Tâm phổ từ bài thơ “Tiếng Việt” của nhà thơ Lưu Quang Vũ. Ca khúc ra đời từ năm 1996, nhưng không được phổ biến rộng rãi.

Ý của ông chế đề Hóa học

Bài viết của em làm T nhớ lại đề thi vào ĐH Y Dược Tp.HCM một năm nào đó cách đây đã rất lâu rồi… thời còn thi tự luận.

Một năm nào đó, đề thi ra với suy nghĩ của người chế đề: hoàn toàn hổng có phản ứng giữa Cu và HNO₃.

Năm sau đó, để đề thi nguy hiểm hơn, người chế đề ra thêm dữ liệu” …để yên dung dịch sau điện phân một thời gian!!!!… Thế là biết bao nhiêu bé, thậm chí cả T và mấy bài giải tham khảo của GV cũng bị mắc bẫy người chế đề luôn – vẫn giải như cũ, tức hổng có phản ứng Cu + HNO₃.

!!! Bởi vì ông ra đề đã nói …để yên đó cơ mà _ ý ổng muốn là chúng nó, Cu và HNO₃; do người làm thí nghiệm bận xem facebook, mà để yên hệ thống sau khi điện phân, nên chúng sẽ có thời gian gặp gỡ rồi phản ứng với nhau!!!

Đấy, không hiểu ý của người chế đề là khổ lắm đó.

Thực ra ngay trong quá trình điện phân, các ion H⁺, NO₃^– (HNO₃) bơi lòng vòng và đã luôn luôn gặp gỡ kim loại Cu_ngay khi Cu mới hình thành bám vào bề mặt điện cực. Như vậy chúng có phản ứng lập tức & liên tục hay không… ?. Hay người ta đã dùng điều kiện nào đó để khống chế phản ứng này?. Hay thực tế, người ta có thể bỏ qua?.

Vấn đề ở đây là… chúng ta vẫn quen thói áp đặt những suy nghĩ-lập luận từ lý thuyết của mình vào thế giới của TỰ NHIÊN; điều này đôi khi hoàn toàn không đúng. Đúng ra chúng mình phải dựa trên những thực nghiệm khoa học đã được chứng thực từ các nguồn uy tín để dạy_để ra đề cho chính xác tuân theo TỰ NHIÊN; chứ không phải là chế đề theo cảm quan, theo suy nghĩ.

Một kinh nghiệm thường gặp trong cuộc sống hay thậm chí trong gia đình mình;

Bố mẹ nhiều khi dùng kinh nghiệm, suy nghĩ của mình để muốn con A là người yêu của mình, vì nó đẹp-giỏi-con nhà gia giáo..v.v… Thế mà mình cứ đâm đầu vào con B vì mình thấy B quá tuyệt vời-không còn gì để chê luôn, hơn gấp bội con A.

Ba Con Sâu Đo thấy không? Bố mẹ suy nghĩ cho là quá đúng… nhưng vào thực nghiệm lại sai hoàn toàn.

Một bài trong sách bài tập ban KHTN (phân ban)… hiện nay đã vào dĩ vãng…

Điện phân dung dịch NaOH với cường độ dòng điện 10A trong thời gian 268 giờ. Sau khi điện phân còn lại 100g dung dịch NaOH có nồng độ 24%. Nồng độ % của dung dịch NaOH trước khi điện phân là:

A. ... Bò. … Cá. … Dê. …

Người ta giải ra thời gian điện phân là 268 giờ – hơn 11 ngày, trong từng ấy thời gian, có biết bao chuyện xảy xa cho dung dịch, cho điều kiện tiến hành điện phân… mà cuối cùng chỉ để tìm nồng độ % của dung dịch ban đầu!. Thực tế người ta phải pha NaOH ra nồng độ xác định; rồi tính toán để tiến hành điện phân với các điều kiện thực nghiệm thích hợp.

Mình đi điện phân một dung dịch; mà hổng biết rõ nồng độ bao nhiêu… thì làm sao biết để áp dòng điện vào, làm so biết khống chế các điều kiện tiến hành để thu được sản phẩm mong muốn, hay hạn chế cháy nổ do chập điện… ???. Cũng giống như đi chinh phục người mình yêu, mà hổng biết cô ấy thích ăn món gì, ghét nhất món nào…

Bài tập đầy trên mạng Internet nè

Sau một thời gian điện phân dung dịch Cu(NO₃)₂ với điện cực trơ, khối lượng dung dịch giảm 6,4 gam. Khối lượng Cu thu được ở catot là:

A. ... Bò. … Cá. … Dê. …

• Cu(NO₃)₂ + H₂O → Cu + 2HNO₃ + 1/2O₂
• Đặt x là số mol Cu(NO₃)₂ đã điện phân ⇒ tạo ra x mol Cu, x/2 mol O₂
• m_dd giảm = mCu + mO₂ = 64x + 16x = 6,4g ⇔ x = 0,08 mol
• Vậy mCu = 5,12g.

Giải như vậy (và đương nhiên với số liệu đề cho, thì không còn cách hiểu đề khác) thì mình phải hiểu ý của ông chế đề là

• Cu(NO₃)₂ chưa điện phân hết, nên m_dd giảm = mCu + mO₂. Làm sao biết được?… Vì đề kiểu này thường có câu “Sau một thời gian…”
• Nhưng nếu vậy thì thật lố, vì điện phân 1 dung dịch mà hổng biết nồng độ ban đầu là bao nhiêu; lấy bao nhiêu ml dung dịch…. thì làm sao biết Cu(NO₃₎₂ đã hết hay chưa – cho dù có câu “sau một thời gian…”.
• Đấy, ông chế đề dùng câu đó để HS biết ý của mình… Nhưng hoàn toàn sai thực nghiệm, bởi vì như trên, điện phân một dung dịch hổng biết nồng độ thì liều thật.

Vậy phải làm sao đây?

Có thể bé đã gặp tình huống này nhiều rồi: lên hỏi Thầy Cô xem phản ứng lạ hoắc (nhưng có thể tuân theo một quy tắc nào đó trong Hóa học) Co + 2Fe → Coffee có xảy ra được không? Thì GV trả lời “Theo thầy” thì xảy ra được, vì thầy thấy sản phẩm là Coffee (cà fê) uống fê lắm mà!.

T nếu gặp tình huống này hổng dám trả lời vậy đâu. Không thể “theo Thầy”, mà mình phải theo quy luật của TỰ NHIÊN, sẽ có những ngoại lệ ngoài tầm kiểm soát của con người. Các phân tử có lí lẽ riêng của chúng, tồn tại độc lập ngoài ý nghĩ chủ quan của ta. Vậy mình phải làm gì?

Trả lời” Thầy phải tra tìm xem phản ứng này đã có trường Đại học, Viện nghiên cứu nào tiến hành chưa, rồi mới trả lời em được. Mình phải tra tìm thông tin trên các trang web giáo dục uy tín (thường là nước ngoài) để xem liệu phản ứng đó các nhà Hóa học đã tiến hành chưa? có xảy ra hay không; rồi hãy trả lời. Thực tế, khi trộn Co (coban) và Fe (sắt) 😁 sẽ không xảy ra phản ứng gì cả; nếu tạo điều kiện thích hợp thì chúng sẽ tạo thành Hợp kim. Xem thêm về hợp kim Co-Fe và kim loại khác tại đây nha.

Vậy chế đề theo suy tính của mình cũng nguy hiểm lắm. Chỉ làm khổ Học sinh và làm khổ cả mình (suy tính đong đo… để ra sao cho đề lắc léo làm hói cả đầu 👴).

Thôi vì đề thi hiện nay nó vậy, nên Ba Con Sâu Đo và các bạn chịu khó vậy!.

Trân trọng bài viết của em.

🌞 Mến chúc Ba Con Sâu luôn khỏe mạnh để Đo được nhiều thứ nha. Mong gặp lại 🐛🐛🐛 ở các câu trả lời khác.

Thân!

Các bạn có điều gì muốn chia sẻ, xin mời viết vào phần comment bên dưới nha.

Toan từ W3chem.com,

Trân trọng.

🌳🍎🍋🍒🫐🐦🍀🌿🐿

Tài nguyên

• Hướng dẫn điện phân dung dịch CuSO₄ (tiếng Anh).
• Vài tính toán cơ bản trong điện phân (tiếng Anh).
• Xem thêm về mạ điện tại đây (tiếng Anh).

Viết bởi Đỗ Trọng Toan từ W3chem.com

Mình là người tự thực hiện toàn bộ dự án này – bao gồm xây dựng trang web, viết nội dung, tìm tài liệu tham khảo, trả lời câu hỏi bạn gởi về. Vui lòng xem xét QUYÊN GÓP để hỗ trợ W3chem CHỈ BẰNG CÁCH CHIA SẺ BÀI VIẾT NÀY LÊN MẠNG XÃ HỘI; bởi vì trong tương lai, bạn sẽ cho mình nhiều thời gian để làm việc trên W3chem, cũng có nghĩa bạn nhận thêm nhiều nội dung mới nhanh hơn tại đây.😍 🥰 😘

Mình cảm ơn bạn rất nhiều ⤵