Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử

W www hoc247 net F www facebook com/hoc247 net Y youtube com/c/hoc247tvc Trang | 1 Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử Nội dung 1 Số oxi hoá, cách tính số[.]

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử Nội dung 1: Số oxi hố, cách tính số oxi hóa ngun tố hợp chất hóa học oSố oxi hóa nguyên tố phân tử điện tích nguyên tử nguyên tố phân tử, giả thiết liên kết nguyên tử phân tử liên kết ion - Quy tắc tính số oxi hóa: + Trong đơn chất, số oxi hóa nguyên tố 0: + Tổng đại số số oxi hoá nguyên tử phân tử (trung hoà điện) + Tổng đại số số oxi hoá nguyên tử ion phức tạp điện tích ion + Khi tham gia hợp chất, số oxi hố số ngun tố có trị số không đổi: H +1, O -2 … - Chú ý: Dấu số oxi hoá đặt trước số, cịn dấu điện tích ion đặt sau số (số oxi hóa Fe+3 ; Ion sắt (III) ghi: Fe3+ Nội dung 2: Các phương pháp cân phản ứng oxi hoá khử - Phương pháp 1: Phương pháp đại số + Nguyên tắc: Số nguyên tử nguyên tố hai vế phải + Các bước cân Đặt ẩn số hệ số hợp thức Dùng định luật bảo toàn khối lượng để cân nguyên tố lập phương trình đại số Chọn nghiệm tùy ý cho ẩn, dùng hệ phương trình đại số để suy ẩn số cịn lại Ví dụ: a FeS2 + b O2→ c Fe2O3 + d SO2 Ta có: Fe : a = 2c S: 2a = d O: 2b = 3c + 2d Chọn c = a=2, d=4, b = 11/2 Nhân hai vế với ta phương trình: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 - Phương pháp 2: phương pháp cân electron + Nguyên tắc: dựa vào bảo toàn electron nghĩa tổng số electron chất khử cho phải tổng số electron chất oxi hóa nhận + Các bước cân bằng: Bước 1: iết sơ đồ phản ứng với ngu n tố có tha đổi số oxi hóa Bước 2: iết q trình: khử (cho electron oxi hóa (nhận electron Bước 3: Cân electron: nhân hệ số để: Tổng số electron cho tổng số electron nhận (tổng số oxi hóa giảm tổng số oxi hóa t ng Bước 4: Cân ngu n tố không tha đổi số oxi hoá (thường theo thứ tự: kim loại (ion dương : gốc axit (ion âm) môi trường (axit ba nước (cân H2 để cân hiđro W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Bước 5: iểm soát số ngu n tử oxi vế (phải - Lưu ý: Khi viết q trình oxi hố q trình khử nguyên tố, cần theo số qui định ngun tố - Ví dụ: Fe + H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Fe0 → Fe+3 + 3e x 2Fe0 → 2Fe+3 + 6e x S+6 + 2e → S+4 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H20 - Phương pháp 3: phương pháp cân ion – electron + Phạm vi áp dụng: trình xảy dung dịch, có tham gia mơi trường (H2O, dung dịch axit ba tham gia + Các ngun tắc: •Nếu phản ứng có axit tham gia: vế thừa O phải thêm H+ để tạo H2 ngược lại •Nếu phản ứng có ba tham gia: vế thừa O phải thêm H2 để tạo OH+ Các bước tiến hành: Bước 1: Tách ion xác định ngu n tố có số oxi hóa tha đổi viết nửa phản ứng oxi hóa – khử Bước 2: Cân bán phản ứng: Cân số ngu n tử ngu n tố hai vế: Thêm H+ hay OHThêm H2 để cân số ngu n tử hiđro iểm soát số ngu n tử oxi vế (phải Cân điện tích: th m electron vào nửa phản ứng để cân điện tích Bước 3: Cân electron: nhân hệ số để: Tổng số electron cho tổng số electron nhận (tổng số oxi hóa giảm tổng số oxi hóa t ng Bước 4: Cộng nửa phản ứng ta có phương trình ion thu gọn Bước 5: Để chu ển phương trình dạng ion thu gọn thành phương trình ion đầ đủ phương trình phân tử cần cộng vào vế lượng cation anion để bù trừ điện tích Ví dụ: Cân phương trình phản ứng: Cu + HNO3 → Cu(N 3)2 + NO + H2O Bước 1: Cu + H+ + NO3- → Cu2+ + 2NO3- + NO + H2O Cu0 → Cu2+ NO3- → NO Bước 2: Cân ngu n tố: Cu → Cu2+ NO3- + 4H+ → N + 2H2O Cân điện tích Cu → Cu2+ + 2e NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Bước 3: Cân electron: 3x Cu → Cu2+ + 2e 2x NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O Bước 4: 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O Bước 5: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(N 3)2 + 2NO +4H2O - Nội dung 3: Các dạng phản ứng oxi hóa khử phức tạp Phản ứng oxi hố khử có hệ số chữ + Nguyên tắc: Cần xác định t ng giảm số oxi hố ngun tố Ví dụ: Fe3O4 + HNO3 → Fe(N 3)3 + NxOy + H20 (5x – 2y) x 3Fe+8/3 → 3Fe+9/3 + e x xN+5 + (5x – e → xN+2y/x (5x-2y)Fe3O4+ (46x-18y)HNO3 → (15x-6y)Fe(NO3)3+NxOy+(23x-9y)H2O Phản ứng có chất hóa học tổ hợp chất khử - Nguyên tắc : Cách : Viết phương trình biểu diễn tha đổi số oxi hoá, ý ràng buộc hệ số hai vế phản ứng ràng buộc hệ số phân tử Cách : Nếu phân tử có nhiều nguyên tố tha đổi số oxi hố xét chuyển nhóm toàn phân tử đồng thời ý ràng buộc vế sau Luyện tập: Cân phản ứng sau : FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2 Fe+2 → Fe+3 + 1e 2S-1 → 2S+4 + 2.5e 4x FeS2 → Fe+3 +2S+4 + 11e 11 x 2O0 + 4e → 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 Phản ứng có nguyên tố tăng hay giảm số oxi hố nhiều nấc - Ngun tắc : • Cách : Viết phương trình tha đổi số oxi hoá đặt ẩn số cho nấc t ng giảm số oxi hố • Cách : Tách thành hai hay nhiều phương trình ứng với nấc số oxi hóa t ng giảm Ví dụ: Cân phản ứng sau: Al + HNO3 → Al(N 3)3 + NO + N2O + H2O Cách 1: (3x + 8y) x Al0 → Al+3 + 3e 3x xN+5 + 3xe → xN+5 3x 2yN+5 + e → N+1 (3x+8y)Al +(12x+30y)HNO3→(3x+8 Al(N 3)3+3xNO+3yNO2+(6x+15y)H2O Cách 2: Tách thành phương trình : ax Al + 4HNO3 → Al(N 3)3 + NO + 2H2O bx 8Al + 30 HNO3 → 8Al(N 3)3 +3N2O + 15H2O (a+8b)Al + (4a+30b)HNO3 → (a+8b Al(N 3)3 + a NO + 3b N2O+(2a+15b)H2O Phản ứng không xác định rõ môi trường W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai - Nguyên tắc: + Có thể cân nguyên tố phương pháp đại số qua trung gian phương trình ion thu gọn + Nếu gom nhiều phản ứng vào, cần phân tích để xác định giai đoạn oxi hóa khử Ví dụ: Al + H2 + Na H → NaAl + H2 Al + H20 → Al( H + H2 2x Al0 → Al+3 + 3e 3x 2H+ + 2e → H2 2Al + 6H20 → 2Al( H + H2 (1) 2Al(OH)3 + 2Na H → 2NaAl + 4H20 (2) Tổng hợp phương trình tr n: 2Al + 2NaOH + 2H2 → 2NaAl W: www.hoc247.net + 3H2 F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp mơi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng I.Luyện Thi Online Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90% - Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG mơn: Tốn, Ngữ n Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học - Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn II.Khoá Học Nâng Cao HSG Học Toán Online Chuyên Gia - Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao Toán Chu n dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư du nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG - Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10 11 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HL đạt thành tích cao HSG Quốc Gia III.Kênh học tập miễn phí HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video giảng miễn phí - HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động - HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng chu n đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ n Tin Học Tiếng Anh W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc Trang |