Ví dụ : Khi đốt natri trong khí clo, ta có phương trình phản ứng : Show 2Na + Cl2 \= 2NaCl Trong phản ứng trên, nguyên tử natri nhường electron cho nguyên tử clo, biến thành ion Na+ và ion Clˉ. Ta có các quá trình sau : Na - e = Na+ Cl + e = Clˉ Người ta gọi quá trình natri nhường electron là quá trình oxi hoá natri. Quá trình clo thu electron là quá trình khử clo. Nguyên tử natri nhường electron : nó là chất khử (hay chất bị oxi hoá). Nguyên tử clo thu electron : nó là chất oxi hoá (hay chất bị khử). Phản ứng (1) là phản ứng oxi hoá - khử Ví dụ 2 : Cho clo tác dụng với muối sắt (II) clorua, ta có phương trình phản ứng : 2FeCl2 + Cl2 \= 2FeCl3 Trong phản ứng trên ion Fe2+ (trong muối FeCl2) nhường electron cho nguyên tử clo để tạo thành ion Fe3+ và ion Clˉ. Ta có các quá trình sau : Fe2+ - e = Fe3+ sự oxi hoá Cl + e = Clˉ sự khử Ion Fe2+ là chất khử, nguyên tử clo là chất oxi hoá. Khái niệm "chất" ở đây là bao gồm nguyên tử, phân tử hoặc ion. Phản ứng (2) là phản oxi hoá - khử Định nghĩa : Sự oxi hoá là sự mất electron Sự khử là sự thu electron Chất nhường electron là chất khử Chất thu electron là chất oxi hoá. Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng trong sso nguyên tử hoặc ion này nhường electron cho nguyên tử hoặc ion khác. Một chất chỉ có thể nhường electron khi có mặt một chất khác thu electron. Vì vậy trong phản ứng oxi hoá - khử, quá trình oxi hoá và quá trình khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời. Phương trình oxi hóa khử là tài liệu do VnDoc biên soạn và gửi tới các bạn học sinh. Tài liệu gồm có 3 phần, phần đầu giúp các em hiểu thế nào là phản ứng oxi hóa - khử, tiếp sau đó là cách lập phương trình oxi hóa khử, cuối cùng là tổng hợp các phương trình oxi hóa khử đặc trưng. Sau đây là tài liệu mời các bạn cùng tham khảo Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học, trong đó có sự chuyển electron giữa các chất trong phản ứng hay phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố. - Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường electron - Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron - Quá trình khử (sự khử) là quá trình thu electron. I. Cách xác định số oxi hóaQuy tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tố trong đơn chất bằng 0 . Ví dụ: H2; N2; O2; Fe; Zn .... Quy tắc 2: Trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố bằng 0 . Ví dụ: FeO (Fe: +2 ; O: -2) ta có 2 - 2 = 0 Quy tắc 3: Số oxi hóa của ion đơn nguyên tử bằng điện tích của ion đó. Trong ion đa nguyên tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố bằng điện tích của ion. Ví dụ: Mg2+ thì số oxi hóa là +2 NO3- ta có: số oxi hóa của N+ Số oxi hóa O = +5 + 3.(-2) = -1 Quy tắc 4: Trong đa số hợp chất Số oxi hóa của H: +1 Ví dụ: H2O, H2S, HCl, .... Trường hợp ngoại lệ: NaH , AlH (số oxi hóa của H là -1) Số oxi hóa của O là: -2 Ví dụ: H2O, Na2O, SO2 Trường hợp ngoại lệ: Số oxi hóa -1: H2O2, Na2O2 Số oxi hóa +2: OF2 II. Phản ứng oxi hóa - khửPhản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học, trong đó có sự chuyển electron giữa các chất trong phản ứng hay phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.
Ví dụ: Đốt cháy magie trong không khí, xảy ra sự oxi hóa magie  Trước phản ứng Mg có số oxi hóa là 0, sau phản ứng là +2, Mg nhường electron: Ví dụ 1. Cân bằng phản ứng: FeS + HNO3 –> Fe(NO3)3 + N2O + H2SO4 + H2O Hướng dẫn cân bằng phương trinh phản ứng
Fe+2 –> Fe+3 S-2 –> S+6 N+5 –> N+1 (Viết số oxi hóa này phía trên các nguyên tố tương ứng)
Fe+2 –> Fe+3 + 1e S-2 –> S+6 + 8e FeS –> Fe+3 + S+6 + 9e 2N+5 + 8e –> 2N+1 –> Có 8FeS và 9N2O.
8FeS + 42HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 9N2O + 8H2SO4 + 13H2O Ví dụ 2. Phản ứng trong dung dịch bazơ: NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr Hướng dẫn cân bằng phương trinh phản ứng CrO2- + 4OH- → CrO42- + 2H2O + 3e Br2 + 2e –> 2Br- Phương trình ion: 2CrO2- + 8OH- + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br- + 4H2O Phương trình phản ứng phân tử: 2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O Ví dụ 3. Cho phản ứng: Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + N2O + N2 + H2O (biết tỉ lệ mol của N2O : N2 = 2 : 3) Hướng dẫn cân bằng phản ứng +) Vì tỉ lệ mol của N2O : N2 là 2 : 3 => thêm 2 trước N2O và thêm 3 trước N2 sau đó tính tổng e nhận = 10.5 - 2.2.1 - 0 = 46 +) Chọn hệ số sao cho tổng e cho = tổng e nhận => nhân 23 ở quá trình cho e và nhân 1 ở quá trình nhận e \=> 23Zn + 56HNO3 → 23Zn(NO3)2 + 2N2O + 3N2 + 28H2O Ví dụ 4: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau: Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Hướng dẫn cân bằng phương trình oxi hóa khử Fe3(+8/3) → 3Fe(+3) + 1e N(+5) + 3e →N(+2) Fe3O4 là chất bị oxi hóa, HNO3 vừa là môi trường vừa là chất bị khử. Cứ 28 phân tử HNO3 tham gia phản ứng chỉ có 1 phân tử đóng vai trò là chất bị khử, 27 phân tử còn lại đóng vai trò là môi trường. 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O Ví dụ 5: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)2 + H2O. Hướng dẫn cân bằng phương trình oxi hóa khử Fe+2SO4 + K2Cr+62O7 + H2SO4 → Fe2+3(SO4)3 + K2SO4 + Cr2+3(SO4)2 + H2O. Quá trình oxi hóa: 6x Quá trình khử: 1x Fe2+ → Fe3+ + 1e 2Cr6+ + 2.3e → 2Cr+3 Hay 6FeSO4 + K2Cr2O7 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 Kiểm tra hai vế: thêm K2SO4 vào về phải; thêm 7H2SO4 vào vế trái → thêm 7H2O vào vế phải. ⇒ 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)2 + 7H2O Ví dụ 6. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 → K2SO4 + MnSO4 + H2O Hướng dẫn cân bằng phương trình oxi hóa khử K2S+4O3 + KMn+7O4 + KHSO4 → K2S+6O4 + Mn+2SO4 + H2O Quá trình oxi hóa: 5x Quá trình khử: 2x S-4 → S+6 +2e Mn+7 + 5e → Mn+2 5K2SO3 + 2KMnO4 + aKHSO4 → bK2SO4 + 2MnSO4 + cH2O (S) : 5 + a = b + 2 (K): 10 + 2 + a= 2b. (H) : a = 2c Giải hệ: a = 6; b = 9, c = 3 5K2SO3 + 2KMnO4 + 6KHSO4 → 9K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O III. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khửBước 1: Xác định số oxh của các nguyên tố để tìm chất oxi hoá và chất khử. Bước 2: Viết quá trình oxh và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxh và chất khử sao cho tổng số electron cho bằng tổng số electron nhận. Bước 4: Đặt hệ số của các chất oxh và khử vào sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số các chất khác. Kiểm tra cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố và cân bằng điện tích hai vế để hoàn thành PTHH. Ví dụ: Lập phương trình phản ứng hóa học của cacbon monooxit khử sắt (III) oxit ở nhiệt độ cao, thành sắt và cacbon ddioxxit theo phương trình phản ứng sau: Fe2O3 + CO Fe + CO2 Bước 1. Xác định số oxi hóa Số oxi hóa của Fe giảm từ +3 xuống 0 => Fe trong Fe2O3 là chất oxi hóa Số oxi hóa của C tăng từ +2 lên +4 => C trong CO là chất khử Bước 2. Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử Bước 3. Tìm hệ số thích hợp cho các chất oxi hóa khử Bước 4. Đặt các hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng, hoàn thành PTHH. Fe2O3 + CO Fe + CO2 VI. Cân bằng phương trình oxi hóa khử
(Tài liệu đang được hoàn thiện, mời các bạn học sinh theo dõi bài viết để có thể cập nhật những phương trình oxi hóa khử mới nhất) |
