• Thời gian đăng: 09:09:08 AM 02/06/2025
  • 0 bình luận

FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4+ H2OTừ Phương Trình Đến Ứng Dụng Thực Tiễn

Phản ứng giữa Sắt(II) sulfat (FeSO₄), Kali Permanganat (KMnO₄) và Axit sulfuric (H₂SO₄) có công thức FeSO4 + KMnO4 + H2SO4  là ví dụ điển hình của phản ứng oxi hóa - khử trong hóa học vô cơ. Đây là bài toán cân bằng phổ biến và nền tảng cho nhiều ứng dụng phân tích định lượng trong phòng thí nghiệm và công nghiệp.

Bài viết sẽ giải thích bản chất phản ứng, hướng dẫn cân bằng, phân tích vai trò các chất, hiện tượng quan sát và ứng dụng thực tiễn.

I, Tổng Quan Về Phản Ứng: Bản Chất Oxi Hóa - Khử Điển Hình

1. Phương trình hóa học tổng quát là 

Phương trình hóa học đã cân bằng hoàn chỉnh như sau

10FeSO4​+2KMnO4​+8H2​SO4​→5Fe2​(SO4​)3​+K2​SO4​+2MnSO4​+8H2​O

Các chất tham gia phản ứng bao gồm:

  • Sắt(II) sulfat (FeSO4​): Muối của Sắt với số oxi hóa +2.
  • Kali Permanganat (KMnO4​): Muối của Mangan với số oxi hóa +7, có màu tím hồng đặc trưng.
  • Axit sulfuric (H2​SO4​): Axit mạnh, đóng vai trò cung cấp môi trường axit cho phản ứng.

Các sản phẩm tạo thành sau phản ứng là:

  • Sắt(III) sulfat (Fe2​(SO4​)3​): Muối của Sắt với số oxi hóa +3.
  • Kali sulfat (K2​SO4​): Muối của Kali.
  • Mangan(II) sulfat (MnSO4​): Muối của Mangan với số oxi hóa +2.
  • Nước (H2​O)
feso4-kmno4-h2so4

2. Xác định Chất Oxi hóa và Chất Khử Trong Phản Ứng FeSO4​+KMnO4​+H2​SO4​

Phản ứng oxi hóa - khử là loại phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một hoặc nhiều nguyên tố, thể hiện qua sự trao đổi electron giữa các chất. Để xác định chất oxi hóa và chất khử trong phản ứng FeSO4​+KMnO4​+H2​SO4​.

Như vậy, phản ứng FeSO4​+KMnO4​ trong môi trường H2​SO4​ chính xác là một phản ứng oxi hóa - khử điển hình, nơi FeSO4​ đóng vai trò chất khử và KMnO4​ đóng vai trò chất oxi hóa mạnh mẽ.

II,Cân Bằng Phản Ứng Feso₄ + Kmno₄ + H₂so₄ Theo Phương Pháp Thăng Bằng Electron

Phương trình phản ứng:

FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

Các bước cân bằng:

Bước 1: Xác định số oxi hóa các nguyên tố thay đổi

  • Fe:

    • Trong FeSO₄: Fe có số oxi hóa +2.

    • Trong Fe₂(SO₄)₃: Fe có số oxi hóa +3.
      Fe bị oxi hóa từ +2 → +3.

  • Mn:

    • Trong KMnO₄: Mn có số oxi hóa +7.

    • Trong MnSO₄: Mn có số oxi hóa +2.
      Mn bị khử từ +7 → +2.

Bước 2: Viết các quá trình oxi hóa - khử

  • Quá trình oxi hóa (nhường electron):
    2Fe²⁺ → 2Fe³⁺ + 2e⁻

  • Quá trình khử (nhận electron):
    Mn⁷⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺

Bước 3: Cân bằng electron trao đổi

  • Số electron nhường: 2e⁻

  • Số electron nhận: 5e⁻
    → Bội chung nhỏ nhất là 10e⁻.

Cân bằng số electron trao đổi:

  • Nhân 5 vào bán phản ứng oxi hóa:
    5 × (2Fe²⁺ → 2Fe³⁺ + 2e⁻) → 10Fe²⁺ → 10Fe³⁺ + 10e⁻

  • Nhân 2 vào bán phản ứng khử:
    2 × (Mn⁷⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺) → 2Mn⁷⁺ + 10e⁻ → 2Mn²⁺

→ Tổng electron nhường = Tổng electron nhận = 10e⁻ (thỏa mãn bảo toàn electron).

Bước 4: Viết phương trình phản ứng có hệ số

→ 10FeSO₄ + 2KMnO₄ + H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + H₂O

Bước 5: Cân bằng nguyên tố còn lại

  • K (Kali): Vế trái 2K từ 2KMnO₄ → Vế phải 1K₂SO₄ (đã cân bằng).

  • Gốc SO₄²⁻ (Sulfat):

    • Vế trái: 10 từ FeSO₄.

    • Vế phải: 5×3 = 15 từ Fe₂(SO₄)₃, 1 từ K₂SO₄, 2 từ MnSO₄ → Tổng 18 SO₄²⁻.

    • Cần thêm 8H₂SO₄ → Vế trái đủ 18 SO₄²⁻.

  • H (Hydro):

    • Vế trái: 8H₂SO₄ → 16H.

    • Vế phải: 8H₂O (8×2H = 16H).

  • O (Oxi):

    • Vế trái: 10×4 (FeSO₄) + 2×4 (KMnO₄) + 8×4 (H₂SO₄) = 40 + 8 + 32 = 80 O.

    • Vế phải: 5×12 (Fe₂(SO₄)₃) + 1×4 (K₂SO₄) + 2×4 (MnSO₄) + 8×1 (H₂O) = 60 + 4 + 8 + 8 = 80 O.

Phương trình đã cân bằng đúng.

Bước 6: Phương trình hoàn chỉnh

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

III, Ứng Dụng Và Tầm Quan Trọng Của Phản Ứng FeSO4 + KMnO4 + H2SO4

Phản ứng giữa FeSO4​+KMnO4​+H2​SO4​ không chỉ là 1 phương trình hóa học “ khô khan “ mà nó còn có các ứng dụng dưới đây

Ứng dụng trong chuẩn độ Oxi hóa - Khử (Permanganometry)

Phản ứng oxi hóa - khử này được ứng dụng trong kỹ thuật chuẩn độ Permanganat (Permanganometry), dùng để xác định nồng độ chất khử (như ion Fe²⁺ trong FeSO₄) bằng dung dịch KMnO₄ đã biết nồng độ.

KMnO₄ có ưu điểm tự chỉ thị nhờ màu tím hồng đặc trưng. Khi nhỏ vào dung dịch chất khử, màu tím biến mất do phản ứng. Khi chất khử phản ứng hết, giọt KMnO₄ dư sẽ làm dung dịch chuyển tím hồng nhạt bền vững, đánh dấu điểm tương đương.

Dựa vào thể tích KMnO₄ đã dùng, có thể tính được nồng độ chất khử.

Ứng dụng trong phòng thí nghiệm và công nghiệp

  • Phân tích hàm lượng Sắt: Xác định hàm lượng sắt II(Fe(II)) trong quặng, hợp kim, sản phẩm khác.

  • Kiểm tra chất lượng nước: Ứng dụng trong xác định Chemical Oxygen Demand (COD) (nhu cầu oxy hóa học) để đánh giá độ ô nhiễm nước thải.

  • Minh họa giảng dạy: Ví dụ điển hình để dạy về phản ứng oxi hóa - khử và cân bằng phương trình.

  • Quy trình oxi hóa công nghiệp: Dùng trong xử lý tạp chất hoặc tổng hợp một số chất.

V, Lưu Ý Về An Toàn Khi Thí Nghiệm Phản Ứng FeSO4 + KMnO4 + H2SO4

Mặc dù phản ứng FeSO4​+KMnO4​+H2​SO4​ là một phản ứng quan trọng trong hóa học, VIETCHEM khuyên bạn tiến hành thí nghiệm này đòi hỏi sự cẩn trọng cao độ và tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc an toàn. Các hóa chất tham gia đều có những tính chất nguy hiểm tiềm ẩn.

Tính chất nguy hiểm của hóa chất

  • Kali Permanganat (KMnO₄): Chất này là chất oxi hóa mạnh, dễ gây cháy nổ khi tiếp xúc với chất hữu cơ hoặc chất khử (như giấy, vải, cồn, dầu mỡ), gây kích ứng da và mắt.

  • H₂SO₄: là 1 Axit mạnh, ăn mòn cao, gây bỏng nghiêm trọng khi tiếp xúc với da, mắt, niêm mạc. Khi pha loãng H2​SO4​ đặc với nước, phản ứng tỏa nhiệt rất mạnh, có thể gây bắn tóe và nguy hiểm nếu bạn không thực hiện đúng cách.

  • Sắt(II) sulfat (FeSO4​): Ít nguy hiểm hơn 2 chất phía trên, nhưng cần tránh nuốt phải và tiếp xúc lâu với da.

Biện pháp an toàn

  • Bảo hộ cá nhân: Đeo đầy đủ các dụng cụ như  Kính, găng tay, áo lab.

  • Môi trường làm việc:Bạn nên thực hiện thao tác trong tủ hút, thông gió tốt.

  • Thao tác đúng kỹ thuật: Nhỏ KMnO₄ từ từ, pha loãng H₂SO₄ đúng cách (rót axit vào nước).

  • Xử lý sự cố: Bạn phải nắm rõ quy trình sơ cứu và xử lý tràn đổ.

  • Xử lý chất thải: Sau khi thực hiện xong thì tiến hành thu gom, xử lý theo quy định môi trường.
thiet-bi-bao-ho-ca-nhan-ppe

Bảo hộ cá nhân PPE

VI, Kết Luận

Phản ứng giữa Sắt(II) sulfat (FeSO4​), Kali Permanganat (KMnO4​) và Axit sulfuric (H2​SO4​) là một trong những phản ứng oxi hóa - khử kinh điển và mang tính nền tảng trong hóa học vô cơ. Việc nắm vững phản ứng này không chỉ giúp bạn giải quyết các bài toán cân bằng phương trình phức tạp mà còn mở ra cánh cửa hiểu biết về bản chất của sự trao đổi electron và vai trò của các chất oxi hóa, chất khử.

Bài viết liên quan

Ethanol (C2H5OH): Hợp Chất Hữu Cơ Đa Năng Ứng Dụng Trong Đời Sống và Công Nghiệp

Ethanol, còn được biết đến với tên gọi Etanol, rượu etylic hay C2H5OH (C2H6O), là một trong những hợp chất hữu cơ quan trọng và phổ biến nhất trên thế giới. Từ vai trò là thành phần chính của đồ uống có cồn, cho đến nhiên liệu sinh học và dung môi công nghiệp, Ethanol có mặt ở hầu hết các khía cạnh của đời sống và sản xuất. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn toàn diện về Ethanol, đi sâu vào định nghĩa, công thức, tính chất vật lý và hóa học, các phương pháp sản xuất, những ứng dụng đa dạng, cũng như các lưu ý quan trọng về an toàn và bảo quản.

0

Xem thêm

Các Phương Pháp Khử Độc Clo & Chloramine Trong Nước Hiệu Quả Nhất

Trong nước máy sinh hoạt hoặc trong quá trình khử trùng ao nuôi, 2 chất Clo và Chloramine là những hóa chất "bảo vệ” nhưng nó cũng chính là hai “kẻ thù thầm lặng” có thể gây sốc, tổn thương mang và thậm chí giết chết cá. Làm thế nào để loại bỏ chúng một cách hiệu quả và đơn giản nhất ngay tại nhà hoặc trại nuôi? Bài viết này sẽ là cẩm nang hướng dẫn chi tiết các phương pháp khử độc Clo và Chloramine phổ biến và hiệu quả nhất, giúp bạn tự tin tạo ra môi trường nước lý tưởng cho cá.

0

Xem thêm

Hướng Dẫn Chi Tiết Về Chlorine Hồ Bơi: Loại, Xuất Xứ & Cách Dùng An Toàn

Trong các phương pháp xử lý nước hiện nay thì chlorine hồ bơi là chất khử trùng được sử dụng phổ biến nhờ hiệu quả cao trong diệt khuẩn và ngăn rong rêu phát triển

0

Xem thêm

Sodium Chloride (NaCl): Định Nghĩa, Công Thức, Tính Chất & Ứng Dụng Thực Tế

Sodium Chloride (NaCl), hay còn gọi là muối ăn thông thường, là một hợp chất hóa học quen thuộc nhưng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong nhiều lĩnh vực từ hóa học, công nghiệp, y tế đến đời sống hàng ngày. Bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn toàn diện về Sodium Chloride, từ công thức, cấu trúc, các tính chất vật lý và hóa học đặc trưng, đến những ứng dụng đa dạng của nó, đặc biệt là dung dịch Sodium Chloride 0.9% trong y tế.

0

Xem thêm

Gửi bình luận mới

Gửi bình luận

Hỗ trợ

HÓA CHẤT & THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
MIỀN BẮC

MIỀN BẮC

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN TRUNG

MIỀN TRUNG

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Hóa chất thí nghiệm

0825 250 050

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Thiết bị thí nghiệm

0985 357 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HÀ NỘI & CÁC TỈNH MIỀN BẮC
Đinh Phương Thảo

Đinh Phương Thảo

Giám đốc kinh doanh

0963 029 988

Nguyễn Viết Hải

Nguyễn Viết Hải

Hóa Chất Công Nghiệp

0865 181 855

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HỒ CHÍ MINH & CÁC TỈNH MIỀN NAM
Nguyễn Hải Thanh

Nguyễn Hải Thanh

Hóa Chất Công Nghiệp

0932 240 408 (0826).050.050

Lê Thị Mộng Vương

Lê Thị Mộng Vương

Hóa Chất Công Nghiệp

0964 674 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI CẦN THƠ & CÁC TỈNH MIỀN TÂY
Thiên Bảo

Thiên Bảo

Hóa Chất Công Nghiệp

0939 702 797

Trương Mỷ Ngân

Trương Mỷ Ngân

Hóa Chất Công Nghiệp

0901 041 154

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI ĐÀ NẴNG & CÁC TỈNH MIỀN TRUNG
Phạm Văn Trung

Phạm Văn Trung

Hóa Chất Công Nghiệp

0918 986 544 0328.522.089

Nguyễn Thị Hương

Nguyễn Thị Hương

Hóa Chất Công Nghiệp

0377 609 344 0325.281.066

Hà Nội - Ms. Đinh Thảo : 0963 029 988 Hà Nội - Mr. Viết Hải : 0865 181 855 HCM : 0826 050 050 Cần Thơ : 0971 252 929 Đà Nẵng : 0918 986 544