Mở đầu
Fe tạo được Fe²⁺ và Fe³⁺. Ta theo dõi electron bị tách khỏi nguyên tử để hiểu vì sao cùng một nguyên tố có những ion khác nhau.
Viết cấu hình cation
Khi tạo cation, electron 4s được tách trước electron 3d.
Ví dụ:
$$
\begin{aligned}
\mathrm{Fe}&:[\mathrm{Ar}]3d^64s^2,\\
\mathrm{Fe^{2+}}&:[\mathrm{Ar}]3d^6,\\
\mathrm{Fe^{3+}}&:[\mathrm{Ar}]3d^5.
\end{aligned}
$$
Với Cu:
$$\mathrm{Cu^{2+}}:[\mathrm{Ar}]3d^9.$$
Cách làm: viết đúng cấu hình nguyên tử, bỏ electron 4s trước, rồi mới bỏ electron 3d.
Kiểm tra nhanh
Cấu hình electron của Fe³⁺ là gì?
Fe mất hai electron 4s và một electron 3d.
Không giữ electron 4s khi tạo Fe³⁺.
Đây là cấu hình của Fe²⁺.
Cấu hình này đã bỏ toàn bộ electron 3d.
Lời giải
**Cách làm**
Fe có cấu hình $[\mathrm{Ar}]3d^64s^2$; mất ba electron tạo $[\mathrm{Ar}]3d^5$.
Nhiều số oxi hóa
Một số số oxi hóa thường gặp:
- Cr: +2, +3, +6;
- Mn: +2, +4, +6, +7;
- Fe: +2, +3;
- Cu: +1, +2.
Ví dụ, trong $\mathrm{KMnO_4}$, Mn có số oxi hóa +7; trong $\mathrm{MnO_2}$, Mn có số oxi hóa +4.
Màu của ion trong dung dịch
Một số màu thường gặp:
- Fe²⁺: lục nhạt;
- Fe³⁺: vàng nhạt;
- Cu²⁺: xanh.
Màu quan sát còn phụ thuộc nồng độ và các tiểu phân thực tế trong dung dịch. Vì vậy, màu là dấu hiệu hỗ trợ; khi cần kết luận chắc chắn phải kết hợp thuốc thử phù hợp.
Ví dụ mẫu
Trong KMnO₄, K là +1, O là −2. Gọi số oxi hóa Mn là x: 1 + x + 4(−2) = 0 nên x = +7.
> **Dễ nhầm:** Đây là số oxi hóa Mn trong anion MnO₄⁻, không có nghĩa dung dịch chứa ion Mn⁷⁺ tự do.
Luyện tập
Trong $\mathrm{KMnO_4}$, Mn có số oxi hóa bao nhiêu?
Đây là số oxi hóa của Mn trong một số muối Mn(II).
Đây là số oxi hóa trong MnO₂.
Đây là số oxi hóa trong ion manganate.
$1+x+4(-2)=0$, suy ra $x=+7$.
Lời giải
**Cách làm**
Đặt số oxi hóa của Mn là $x$: $1+x-8=0$, nên $x=+7$.
Ghi nhớ
- Khi tạo cation, electron 4s được tách trước electron 3d.
- Kim loại chuyển tiếp thường có nhiều số oxi hóa; nhiều ion của chúng có màu đặc trưng.
Đang học