Chọn phương án đúng: Trạng thái của electron ở lớp ngoài cùng trong nguyên tử có Z = 29 được đặc trưng bằng các số lượng tử (quy ước electron điền vào các ocbitan theo thứ tự mℓ từ +ℓ đến –ℓ):

Bán kính của ion phụ thuộc vào điện tích hạt nhân và số lượng electron. Khi một nguyên tử mất electron để trở thành cation, lực hút giữa hạt nhân và các electron còn lại tăng lên, làm giảm bán kính. Ngược lại, khi một nguyên tử nhận thêm electron để trở thành anion, lực đẩy giữa các electron tăng lên, làm tăng bán kính.

Với S, S^2- có nhiều electron hơn nên bán kính lớn nhất. S⁴⁺ và S⁶⁺ đều là cation, S⁶⁺ mất nhiều electron hơn nên bán kính nhỏ hơn S⁴⁺. Vậy nên thứ tự bán kính là: r_S2−>r_S>r_S4+>r_S6+

Để tính thế điện cực tiêu chuẩn của cặp Fe³⁺/Fe²⁺ trong môi trường có ion OH^-, ta cần xét các phản ứng tạo phức với OH^-. Tuy nhiên, ở đây ta xét sự tạo thành các hidroxit tương ứng của Fe³⁺ và Fe²⁺.

Ta có các bán phản ứng:

Fe³⁺ + e ⇌ Fe²⁺ E⁰ = 0,77V (1)

Fe(OH)₃ ⇌ Fe³⁺ + 3OH^- K_s1 = 10^-37,5 (2)

Fe(OH)₂ ⇌ Fe²⁺ + 2OH^- K_s2 = 10^-15 (3)

Kết hợp (1), (2), (3), ta có:

Fe(OH)₃ + e ⇌ Fe(OH)₂ + OH^-

Áp dụng phương trình Nernst:

E = E⁰ - (0,0592/n) * log(Q)

Ở đây, n = 1 (số electron trao đổi)

Q = [OH^-] = K_s1 / K_s2 = 10^-37,5 / 10^-15 = 10^-22,5

Để tính E^0' của cặp Fe(OH)₃/Fe(OH)₂, ta có:

ΔG⁰ = -nFE⁰ = -RTlnK

Từ (1), ta có Fe³⁺ + e ⇌ Fe²⁺; ΔG₁⁰ = -1*F*0,77

Từ (2), ta có Fe(OH)₃ ⇌ Fe³⁺ + 3OH^-; ΔG₂⁰ = -RTln(10^-37,5) = RT*37,5*ln10

Từ (3), ta có Fe(OH)₂ ⇌ Fe²⁺ + 2OH^-; ΔG₃⁰ = -RTln(10^-15) = RT*15*ln10

Phản ứng tổng: Fe(OH)₃ + e ⇌ Fe(OH)₂ + OH^- ; ΔG^0' = ΔG₁⁰ + ΔG₂⁰ - ΔG₃⁰ = -F*E^0'

-F*E^0' = -F*0,77 + RT*37,5*ln10 - RT*15*ln10

E^0' = 0,77 - (RT/F)*(37,5 - 15)*ln10 = 0,77 - (0,0592)*(22,5) = 0,77 - 1,332 = -0,562 V

Giá trị này gần nhất với đáp án B. Tuy nhiên, có sự sai khác nhỏ do làm tròn số.

Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần xem xét từng phát biểu:

• A. Tính chất các hệ phân tán phụ thuộc rất lớn vào kích thước hạt phân tán. Phát biểu này đúng. Kích thước hạt phân tán ảnh hưởng lớn đến tính chất của hệ, ví dụ như độ ổn định, khả năng hấp thụ ánh sáng, và khả năng khuếch tán.


• B. Kích thước các hạt phân tán trong hệ huyền phù nhỏ hơn rất nhiều so với kích thước các hạt phân tán trong hệ keo. Phát biểu này sai. Ngược lại, kích thước hạt trong hệ huyền phù lớn hơn (thường lớn hơn 100 nm) so với hệ keo (thường từ 1 nm đến 100 nm).


• C. Hệ keo là hệ phân tán rất bền. Phát biểu này sai. Hệ keo có độ bền tương đối, không phải là rất bền. Chúng có thể bị phá vỡ do các yếu tố như nhiệt độ, pH, hoặc sự có mặt của các chất điện ly.


• D. Trong thực tế chỉ tồn dung dịch rắn thay thế, không tồn tại dung dịch rắn xen kẽ. Phát biểu này sai. Cả dung dịch rắn thay thế và dung dịch rắn xen kẽ đều tồn tại trong thực tế.

Vậy, phát biểu đúng là A.