ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI VÀ CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ

I. ĐỊNH NGHĨA

1. Chất khử (chất bị oxi hoá)

- Định nghĩa: Chất khử là chất có khả năng nhường e (cho e).

- Dấu hiệu nhận biết:

+ Sau phản ứng, số oxi hoá của chất khử tăng.

+ Chất khử có chứa nguyên tố chưa đạt đến mức oxi hoá cao nhất.

* Lưu ý: Nguyên tố ở nhóm XA có số oxi hoá cao nhất là +X.

2. Chất oxi hoá (chất bị khử)

- Định nghĩa: Chất oxi hoá là chất có khả năng nhận e (thu e).

- Dấu hiệu:

+ Sau phản ứng, số oxi hoá của chất oxi hoá giảm.

+ Chất oxi hoá có chứa nguyên tố có mức oxi hoá chưa phải thấp nhất.

* Lưu ý: Kim loại có số oxi hoá thấp nhất là 0, phi kim thuộc nhóm xA thì số oxi hoá thấp nhất là (x - 8).

3. Sự khử và sự oxi hoá

- Sự khử (quá trình khử) của một chất là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số oxi hoá của chất đó.

- Sự oxi hoá (quá trình oxi hoá) của một chất là làm cho chất đó nhường electron hay làm tăng số oxi hoá của chất đó.

4. Phản ứng oxi hóa - khử

- Định nghĩa: Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hoá học trong đó có sự chuyển e giữa các chất phản ứng.

- Dấu hiệu nhận biết: Phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.

II. ĐIỀU KIỆN CỦA PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ

Phải có sự tham gia đồng thời của chất khử và chất oxi hóa. Chất khử và chất oxi hóa phải đủ mạnh.

III. LẬP PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC CỦA PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ

1. Số oxi hóa, cách tính số oxi hóa của nguyên tố trong hợp chất

- Số oxi hóa của nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử, khi giả thiết rằng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion.

- Quy tắc tính số oxi hóa:

+ Trong đơn chất, số oxi hóa nguyên tố bằng 0:.

+ Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong phân tử (trung hoà điện) bằng 0.

+ Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong một ion phức tạp bằng điện tích của ion đó.

+ Khi tham gia hợp chất, số oxi hoá của một số nguyên tố có trị số không đổi: H là +1, O là -2 …

* Lưu ý: Dấu của số oxi hoá đặt trước con số, còn dấu của điện tích ion đặt sau con số (số oxi hóa Fe+3 ; Ion sắt (III) ghi: Fe3+)

2. Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng electron

- Nguyên tắc: dựa vào sự bảo toàn electron nghĩa là tổng số electron của chất khử cho phải bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.

- Các bước cân bằng:

+ Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng với các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa.

+ Bước 2: Viết các quá trình: khử (cho electron), oxi hóa (nhận electron).

+ Bước 3: Cân bằng electron: nhân hệ số để:

Tổng số electron cho = tổng số electron nhận.

(tổng số oxi hóa giảm = tổng số oxi hóa tăng).

+ Bước 4: Cân bằng nguyên tố không thay đổi số oxi hoá (thường theo thứ tự:

Kim loại (ion dương):

Gốc axit (ion âm).

Môi trường (axit, bazơ).

Nước (cân bằng H2O để cân bằng hiđro).

+ Bước 5: Kiểm soát số nguyên tử oxi ở 2 vế (phải bằng nhau).

* Lưu ý:

- Khi viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử của từng nguyên tố, cần theo đúng chỉ số qui định của nguyên tố đó.

Ví dụ: Fe0 + H2S+6O4 đặc nóng → Fe+32(SO4)3 + S+4O2 + H2O

chất khử chất oxi hóa

1 x 2Fe0 → 2Fe+3 + 6e

3 x S+6 + 2e → S+4

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H20

3. Các dạng phản ứng oxi hóa - khử

Dạng 1: Phản ứng oxi hóa – khử thông thường (có thể có axit, kiềm hay nước tham gia phản ứng là chất môI trường)

Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau đây theo phương pháp thăng bằng electron. Hãy cho biết vai trò chất phản ứng là chất khử, chất oxi hóa hay chất môi trường ? Giải thích.

1. NH3 + O2 → NO + H2O

2. Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O

3. Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2S + H2O

4. MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2­ + H2O

5. KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2­ + H2O

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

7. KMnO4 + K2SO3+ H2O → K2SO4 + MnO2 + KOH

8. FeO + HNO3 → Fe(NO3)3+N2O­+H2O

Dạng 2 : Phản ứng oxi hóa – khử nội phân tử

Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau đây theo phương pháp thăng bằng electron. Hãy chỉ ra nguyên tố là chất khử, chất oxi hóa

1. KClO3 ——> KCl + O2

2. AgNO3 ——> Ag + NO2 + O2

3. Cu(NO3)2 ——-> CuO + NO2 + O2

4. HNO3 ——-> NO2 + O2 + H2O

5. KMnO4 ——> K2MnO4 + O2 + MnO2

Dạng 3 : Phản ứng tự oxi hóa – khử

1. Cl2 + KOH ——-> KCl + KClO3 + H2O

2. S + NaOH ——> Na2S + Na2SO3 + H2O

3. NH4NO2 ——–> N2 + H2O

4. I2 + H2O ——–> HI + HIO3

Dạng 4 : Phản ứng oxi hóa – khử có số oxi hóa là phân số

1. Fe3O4 + Al —–> Fe + Al2O3

2. 2. Fe3O4 + HNO3 ——-> Fe(NO3)3 + NO + H2O
3. 3. CH3 – C = CH + KMnO4 + KOH —-> CH3 – COOK + K2CO3 + MnO2 + H2O
4. 4. CH3 – CH = CH2 + KMnO4 + H2O —–> CH3 – CH(OH) –CH2(OH) + MnO2 + KOH

5. Fe3O4 + HNO3 —–> Fe(NO3)3 + NO­ + H2O

Thay sản phẩm khí NO­ lần lượt bằng NO2, N2O, N2, NH4NO3 rồi cân bằng.

Dạng 5 : Phản ứng oxi hóa – khử có nhiều chất khử

1. FeS2 + O2 ——-> Fe2O3 + SO2

2. FeS + KNO3 —–> KNO2 + Fe2O3 + SO3

3. FeS2 + HNO3 —–> Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2­ + H2O

4. FeS2 + HNO3 + HCl —–> FeCl3 + H2SO4 + NO­ + H2O

5. FeS + HNO3 —–> Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + NO­ + H2O

6. As2S3 + HNO3 + H2O —–> H3AsO4 + H2SO4 + NO

7. CrI3 + Cl2 + KOH —> K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O

8. As2S3 + KClO3 + H2O —–> H3AsO4 + H2SO4 + KCl

9. Cu2S + HNO3 —–> NO + Cu(NO3)2 + CuSO4 + H2O

10. CuFeS2 + Fe2(SO4)3 + O2 + H2O ——> CuSO4 + FeSO4 + H2SO4

11. CuFeS2 + O2 ——> Cu2S + SO2 + Fe2O3

12. FeS + H2SO4 —-> Fe2(SO4)3 + S + SO2 + H2O

13. FeS + H2SO4 —-> Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

14. FeS2 + H2SO4 —-> Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

15. Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 —–> K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2

16. Cu2S.FeS2 + HNO3 —–> Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O

Dạng 6 : Phản ứng oxi hóa – khử có só oxi hóa tăng giảm ở nhiều mức

1. Al + HNO3 ——-> Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O (VNO : VN2O = 3 : 1)

2. Al + HNO3 ——-> Al(NO3)3 + NO + N2 + H2O ( nNO : nN2 = 3 : 2)

3. FeO + HNO3 ——> Fe(NO3)3 + NO2 + NO + H2O

(Biết tỉ lệ số mol NO2 : NO = a : b )

4. FeO + HNO3 ——> N2O + NO + Fe(NO3)3 + H2O

5. Al + HNO3 ——-> Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O

Dạng 7 :Phản ứng oxi hóa – khử có hệ số bằng chữ

1. M + HNO3 —–> M(NO3)n + NO2­ + H2O (Với M là kim loại hoá trị n)

Thay NO2­ lần lượt bằng: NO, N2O, N2, NH4NO3 rồi hoàn thành phản ứng.

2. M + H2SO4 —–> M2(SO4)n + SO2­ + H2O

3. FexOy + HNO3 —–> Fe(NO3)3 + NO­ + H2O

Thay NO­ lần lượt bằng NO2, N2O, N2, NH4NO3 rồi hoàn thành phản ứng.

4. FexOy + H2SO4 —–> Fe2(SO4)3 + SO2­ + H2O

5. FeO + HNO3 —–> Fe(NO3)3 + NxOy­ + H2O

6. M2(CO3)n + HNO3 ——> M(NO3)m + NO + CO2 + H2O

7. NaIOx + SO2 + H2O —-> I2 + Na2SO4 + H2SO4

8. Cu2FeSx + O2 ——> Cu2O + Fe3O4 + SO2

9. FexOy + H2SO4 —–> Fe2(SO4)3 + SO2­ + S + H2O

10. FexOy + HNO3 —–> Fe(NO3)3 + NxOy­ + H2O

11. M + HNO3 —–> M(NO3)n + NxOy­ + H2O

Dạng 8 : Phản ứng oxi hóa – khử có chất hữu cơ

1. C6H12O6 + H2SO4 đ ——-> SO2 + CO2 + H2O

2. C12H22O11 + H2SO4 đ ——-> SO2 + CO2 + H2O

3. CH3- C CH + KMnO4 + H2SO4 ——–> CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O

4. K2Cr2O7 + CH3CH2OH + HCl ——-> CH3-CHO + KCl + CrCl3 + H2O

5. HOOC – COOH + KMnO4 + H2SO4 ——> CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O

III. Ý NGHĨA CỦA PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ

- Phản ứng oxi hóa - khử là một trong những quá trình quan trọng nhất của thiên nhiên. Sự hô hấp, quá trình thực vật hấp thụ khí cacbonic giải phóng oxi, sự trao đổi chất và hàng loạt quá trình sinh học khác đều có cơ sở là các phản ứng oxi hóa - khử.

- Sự đốt cháy nhiên liệu trong các động cơ, các quá trình điện phân, các phản ứng xảy ra trong pin và trong ăcquy đều bao gồm sự oxi hóa và sự khử. Hàng loạt quá trình sản xuất như luyện kim, chế tạo hóa chất, chất dẻo, dược phẩm, phân bón hóa học,...đều không thực hiện được nếu thiếu các phản ứng oxi hóa - khử

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng

LIÊN HỆ NGAY VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ BIẾT THÊM THÔNG TIN CHI TIẾT

ĐÀO TẠO NTIC

Địa chỉ: Đường nguyễn lương bằng, P.Hoà Khánh Bắc, Q.Liêu Chiểu, Tp.Đà Nẵng Hotline: 0905540067 - 0778494857

Email: daotaontic@gmail.com