Bài 6. Phản ứng Oxi hóa - Khử

Bài 6. Phản ứng Oxi hóa - Khử ( Vũ Khắc Ngọc - LTĐH đảm bảo - Hocmai.vn)

Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Ngọc Phản ứng oxi hóa khử Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ TÀI LIỆU BÀI GIẢNG I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ 1. Định nghĩa Ví dụ : Khi đốt natri trong khí clo, ta có phương trình phản ứng : 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 : Trong phản ứng trên ion Fe 2+ (trong muối FeCl 2 ) nhường electron cho nguyên tử clo để tạo thành ion Fe 3+ và ion Clˉ. Ta có các quá trình sau : Fe 2+ - e = Fe 3+ sự oxi hoá Cl + e = Clˉ sự khử Ion Fe 2+ 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 đó 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. 2. Số oxi hoá (hay mức oxi hoá) Để thuận tiện cho việc thành lập phương trình phản ứng oxi hoá - khử, người ta dùng khái niệm số oxi hoá. Số oxi hoá là diện tích của nguyên tử trong phân tử nếu giả định rằng các cặp electron chung chuyển hẳn về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn (nghĩa là nếu phân tử có liên kết ion). Số oxi hoá của các nguyên tố được xác định theo các quy tắc sau : a. Số oxi hoá của nguyên tử các đơn chất bằng không Ví dụ : Số oxi hoá của Fe, Cu, Cl, S bằng không b. Đối với các ion đơn nguyên tử, số oxi hoá bằng điện tích của ion đó. Ví dụ : Số oxi hoá của Na + , Mg 2+ , I ˉ , S 2- , lần lượt bằng +1, +2, -1, -2. c. Trong các hợp chất, số oxi hoá của hiđro bằng +1, của oxi bằng -2. d. Trong một phân tử, tổng số oxi hoá của các nguyên tử bằng không. Ví dụ : Tính số oxi hoá của nitơ trong các hợp chất amoniac NH 3 , axit nitơrơ HNO 2 và axit nitric HNO 3 . Ta gọi x, y, z là các số oxi hoá cần tìm. Trong NH 3 : x + 3(+1) = 0 x = -3 Trong HNO 2 : (+1) + y + 2(-2) = 0 y = +3 Trong HNO 3 : (+1) + z + 3(-2) = 0 z = +5 II. CÂN BẰNG PHƢƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ 1. Nhận xét Qua các ví dụ 1 và 2 (phần I) ta thấy - Trong các phản ứng oxi hoá - khử, bao giờ cũng có sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố. Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Ngọc Phản ứng oxi hóa khử Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - - Khi một chất nhường electron, số oxi hoá của nó tăng lên. - Khi một chất thu electron, số oxi hoá của nó giảm đi. 2. Cân bằng phƣơng trình phản ứng oxi hoá - khử Ví dụ 1 : Fe 2 O 3 + H 2 Fe + H 2 O Ta theo các bước sau : 1. Xác định số oxi hoá của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hoá và chất khử. Số oxi hoá của sắt giảm từ +3 đến 0 : Fe +3 (trong Fe 2 O 3 ) là chất oxi hoá. Số oxi hoá của hiđro tăng từ 0 đến +1 : H là chất khử. 2. Viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Fe +3 + 3e = Fe 0 H - e = H + 3. Tìm hệ số đồng thời cho chất oxi hoá và chất khử theo quy tắc số electron do chất khử nhường ra bằng số electron chất oxi hoá thu vào. Hệ số: Các hệ số 1 và 3 có nghĩa là một ion Fe +3 đã thu 3e của 3 nguyên tử H hoặc 2 ion Fe +3 đã thu 63 của 3 phân tử H 2 . 4. Đặt các hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào phương trình phản ứng và kiểm tra lại : Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O Ví dụ 2 : Cân bằng phương trình phản ứng đốt khí hiđro sunfua Số oxi hoá của lưu huỳnh tăng từ -2 đến +4. Vậy S -2 (trong H 2 S) là chất khử. Số oxi hoá của oxi giảm tử 0 đến -2. Vậy O là chất oxi hoá. 2. S -2 - 6e = S +4 O 2 + 4e = 2O -2 3. Tìm hệ số đồng thời của chất oxi hoá và chất khử : - Tìm bội số chung nhỏ nhất cho 2 hệ số electron (ở đây là 12) 4. Đặt các hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào phương trình. Dựa trên cơ sở đó, cần bằng toàn phương trình 2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2 O III. MỘT SỐ DẠNG PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ ĐẶC BIỆT 1. Phản ứng oxi hoá - khử nội phân tử. Chất oxi hoá và chất khử là những nguyên tử khác nhau nằm trong cùng một phân tử. Ví dụ. 2. Phản ứng tự oxi hoá - tự khử Chất oxi hoá và chất khử cùng là một loại nguyên tử trong hợp chất. Ví dụ: Trong phản ứng. * Phản ứng có 3 nguyên tố thay đổi số oxi hoá. Ví dụ: Cân bằng phản ứng sau theo phương pháp cân bằng e Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Ngọc Phản ứng oxi hóa khử Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - * Phản ứng oxi hoá - khử có môi trường tham gia. - Ở môi trường axit thường có ion H + tham gia tạo thành H 2 O. Ví dụ: - Ở môi trường kiềm thường có ion OH - tham gia tạo thành H 2 O. Ví dụ: - Ở môi trường trung tính có thể có H 2 O tham gia. Ví dụ: IV. PHÂN LOẠI CÁC PHẢN ỨNG HÓA HỌC Trong hoá học vô cơ, người ta thường chia các phản ứng hoá học thành hai loại : 1) Phản ứng không kèm theo sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố : Đó là phản ứng trao đổi, một số phản ứng kết hợp, một số phản ứng phân huỷ. Ví dụ : NaCl + AgNO 3 = AgCl + NaNO 3 SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 Trong các phản ứng trên, không có sự nhường và sự thu electron nên số oxi hoá của các nguyên tố không thay đổi. 2) Phản ứng kèm theo sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố : Đó là phản ứng oxi hóa - khử. Từ đó ra có định nghĩa sau : Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng có kèm theo sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố. Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc Nguồn: Hocmai.vn . ứng oxi hóa khử Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ TÀI LIỆU BÀI GIẢNG I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ PHẢN ỨNG OXI. phản ứng oxi hoá - khử, quá trình oxi hoá và quá trình khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời. 2. Số oxi hoá (hay mức oxi hoá) Để thuận tiện cho việc thành lập phương trình phản ứng oxi hoá -. chất oxi hoá và chất khử. Số oxi hoá của sắt giảm từ +3 đến 0 : Fe +3 (trong Fe 2 O 3 ) là chất oxi hoá. Số oxi hoá của hiđro tăng từ 0 đến +1 : H là chất khử. 2. Viết các quá trình oxi