Hóa Vô Cơ

Chương trình Hóa học VẤN ĐỀ III HÓA VÔ CƠ VIẾT CÁC PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ THƯỜNG GẶP (CÁC CHẤT OXI HÓA, CHẤT KHỬ THƯỜNG GẶP) Để viết được các phản ứng oxi hóa khử thì chúng ta cần biết một số chất oxi hóa và một số chất khử thường gặp. Chất oxi hóa sau khi bị khử thì tạo thành chất khử liên hợp (chất khử tương ứng); Cũng như chất khử sau khi bị oxi hóa thì tạo thành chất khử liên hợp (chất khử tương ứng). Ta phải biết các chất khử và chất oxi hóa tương ứng thì mới viết được phản ứng oxi hóa khử. I. Các chất ox i hóa thường gặp I.1. Các hợp chất của mangan: KMnO 4 , K 2 MnO 4 , MnO 2 (MnO 4 - , MnO 4 2- , MnO 2 ) +7 +6 + 4 - KMnO 4 , K 2 MnO 4 , MnO 2 trong môi trường axit (H + ) thường bị khử thành muối +2 Mn 2+ T h í dụ: + 7 + 2 + 2 + 3 2KMnO 4 + 10FeSO 4 + 8H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + 8H 2 O Kali pemanganat Sắt (II) sunfat Mangan (II) sunfat Sắt (III) sunfat Thuốc tím (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 7 + 3 + 2 +5 2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4  → 2MnSO 4 + 5KNO 3 + K 2 SO 4 + 3H 2 O Kali nitrit Kali nitrat (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 7 + 4 + 2 + 6 2KMnO 4 + 5K 2 SO 3 + 3H 2 SO 4  → 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 3H 2 O Kali sunfit Kali sunfat (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 6 + 2 + 2 + 3 K 2 MnO 4 + 4FeSO 4 + 4H 2 SO 4  → MnSO 4 + 2Fe 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O Kali manganat Sắt (II) sunfat Managan (II) sun fat Sắt (III) sunfat (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 4 -1 + 2 0 t 0 MnO 2 + 4HCl(đ)  → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O Mangan đioxit Axit clohđric (đặc) Mangan(II) clorua Khí clo (Chất oxi hóa) (Chất khử) +4 +2 +2 + 3  → MnSO 4 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2H 2 O (Chất oxi hóa) (Chất khử) Mangan (II) sunfat Sắt (III) sunfat + 7 -1 +2 0 2KMnO 4 + 10NaCl + 8H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5Cl 2 + K 2 SO 4 + 5Na 2 SO 4 + 8H 2 O Kali pemanganat Nat ri clorua Mangan (II) sunfat Khí clo (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 7 -1 + 2 0 2KMnO 4 + 16HCl  → 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 2KCl + 8H 2 O Kali pemanganat Axit clohđric Mangan (II) clorua Khí clo (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 7 + 2 + 2 + 3 MnO 4 - + 5Fe 2+ + 8H +  → Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2 O Ion pemanganat Ion sắt (II) Ion mangan (II) Ion sắt (III) (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 7 -3 + 2 + 5 8KMnO 4 + 5PH 3 + 12H 2 SO 4  → 8MnSO 4 + 5H 3 PO 4 + 4K 2 SO 4 + 12H 2 O Kali pemanganat Photphin Mangan (II) sunfat Axit sunfuric (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 7 0 + 2 + 2 2KMnO 4 + 5Zn + 8H 2 SO 4 Kẽm  → 2MnSO 4 + 5ZnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O + 7 + 3 + 3 + 2 +4 2KMnO 4 + 5HOOC-COOH + 3H 2 SO 4  → 2MnSO 4 + 10CO 2 + K 2 SO 4 + 8H 2 O Axit oxalic Khí cacbonic (Chất oxi hóa) (Chất khử) - KMnO 4 trong môi trường trung tính (H 2 O) thường bị khử thành mangan đioxit (MnO 2 ) T h í du: + 7 + 4 + 4 +6 2KMnO 4 + 4K 2 SO 3 + H 2 O  → MnO 2 + K 2 SO 4 + KOH Kali pemanganat Kali sunfit Man ganđioxit Kali sunfat (Chất oxi hóa) (Chất khử) +7 +2 + 4 2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H 2 O  → 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4 Kali pemanganat Mangan (II) sunfat Mangan đioxit (Chất oxi hóa) (Chất khử) +7 -1 +4 0 2KMnO 4 + 3H 2 O 2  → 2MnO 2 + 3O 2 + 2KOH + 2H 2 O Hiđro peoxit Mangan đioxit Khí oxi (Chất oxi hóa) (Chất khử) - KMnO 4 trong môi trường bazơ (OH - ) thường bị khử tạo K 2 MnO 4 T h í dụ: + 7 + 4 + 6 +4 2KMnO 4 + K 2 SO 3 + 2KOH  → 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O Kali pemanganat Kali sunfit Kali manganat Kali sunfat (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 7 + 3 + 3 + 6 + 4 2KMnO 4 + KOOC-COOK + 2KOH  → 2K 2 MnO 4 + 2KHCO 3 Kali pemanganat Kali oxalat Kali manganat Kali cacbonat axit (Chất oxi hóa) (Chất khử) +7 -2 +6 0 1 2KMnO 4 + 2KOH  → 2K 2 MnO 4 + O 2 + H 2 O 2 Kali pemanganat Kali manganat Oxi (Chất oxi hóa cũng là chất khử) (Phản ứng oxi hóa khử nội phân tử) Ghi chú G.1. KMnO 4 trong môi trường axit (thường là H 2 SO 4 ) có tính oxi hóa rất mạnh, nên nó dễ bị mất màu tím bởi nhiều chất khử như: Fe 2+ ; FeO; Fe 3 O 4; SO 2 ; SO 3 2- ; H 2 S; S 2- ; NaCl; HCl; KBr, HBr, HI; KI; Cl - ; Br - ; I - ; NO 2 - ; Anken; Ankin; Ankađien; Aren đồng đẳng benzen; … Th í dụ: +4 +7 +6 +2 5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O  → 2H 2 SO 4 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 Khí sunfurơ Kali pemanganat Axit sunfuric Mangan (II) sunfat (Chất khử) (Chất oxi hóa) Khí sunfurơ làm mất màu tím của dung dịch KMnO 4 (dung dịch thuốc tím), trong đó SO 2 đóng vai trò chất khử. Khí SO 2 và CO 2 đều làm đục nước vôi trong (vì có tạo chất không tan CaSO 3 , CaCO 3 ), nhưng CO 2 không làm mất màu dung dịch KMnO 4 . G.2. Để làm môi trường axit (H + ) cho các chất oxi hóa thì người ta thường dùng H 2 SO 4 hay H 3 PO 4 mà không dùng các axit HCl, HBr, HI vì các axit này ngoài sự cung cấp H + , chúng còn đóng vai trò chất khử (Cl - , Br - , I - ). G.3. KMnO 4 có thể đóng vai trò chất oxi hóa trong môi trường axit (H + ), bazơ (OH - ) hoặc trung tính (H 2 O). Còn K 2 MnO 4 , MnO 2 chỉ có thể đóng vai trò chất oxi hóa trong môi trường axit. G.4. Người ta dùng KMnO 4 trong dung dịch KOH đậm đặc để rửa dụng cụ thủy tinh. II.2. Hợp chất của crom: K 2 Cr 2 O 7 ; K 2 CrO 4 (Cr 2 O 7 2- ; CrO 4 2- ) K 2 Cr 2 O 7 (Kali đicromat; Kali bicromat), K 2 CrO 4 (Kali cromat) trong môi trường axit (H + ) thường bị khử thành muối crom (III) (Cr 3+ ) T h í dụ: + 6 + 2 + 3 +3 K 2 Cr 2 O 7 + 6FeSO 4 + 7H 2 SO 4  → Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3Fe 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O Kali đicromat Sắt (II) sunfat Crom (III) sunfat Sắt (III) sunfat (Chất oxi hóa) (Chất khử) +6 +4 +3 + 6 K 2 Cr 2 O 7 + 3K 2 SO 3 + 4H 2 SO 4  → Cr 2 (SO 4 ) 3 + 4K 2 SO 4 + 4H 2 O Kali đicromat Kali sunfit Crom (III) sunfat Kali sunfat (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 6 -1 + 3 0 K 2 Cr 2 O 7 + 6KI + 7H 2 SO 4  → Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3I 2 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O Kali đicromat Kali iođua Crom (III) sunfat Iot (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 6 -2 +3 0 K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3S + K 2 SO 4 + 7H 2 O Kali đicromat Hiđ ro sun fua Crom (III) sunfat Lưu huỳnh (Chất oxi hóa) (Chất khử) +6 -1 +3 0 K 2 Cr 2 O 7 + 14HBr  → 2CrBr 3 + 3Br 2 + 2KBr + 7H 2 O Kali đicromat Axit bromhđric Crom (III) bromua Brom Kali bromua (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 6 -1 + 3 0 K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl  → 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 2KCl + 7H 2 O Kali đicromat Axit clohiđric Crom (III) clorua Clo Kali clorua (Chất oxi hóa) (Chất khử) +6 +2 +3 +4 K 2 Cr 2 O 7 + 3SnCl 2 + 14HCl  → 2CrCl 3 + 3SnCl 4 + 2KCl + 7H 2 O Kali đicromat Thiếc (II) clorua Axit clohiđric Crom (III) clorua Thiếc (IV) clorua (Chất oxi hóa) (Chất khử) + 6 -1 +3 + 1 K 2 Cr 2 O 7 + 3CH 3 CH 2 OH + 4H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3CH 3 CHO + K 2 SO 4 + 7H 2 O Kali đicromat Rượu etylic Crom (III) sunfat Anđehit axetic (Chất oxi hóa) (Chất khử) 7 +6 +4 +3 +6 K 2 Cr 2 O 7 + 3SO 2 + H 2 SO 4  → Cr 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O Kali đicromat Khí sunfurơ Crom (III) sunfat Kali sunfat (Chất oxi hóa) (Chất khử) Ghi chú G.1. Trong các phản ứng trên, màu đỏ da cam của dung dịch K 2 Cr 2 O 7 trở thành màu tím của ion Cr 3+ trong nước. Do đó trong hóa phân tích, K 2 Cr 2 O 7 trong môi trường axit thường được dùng làm chất oxi hóa để chuẩn độ các chất khử (Căn cứ sự mất màu vừa đủ dung dịch K 2 Cr 2 O 7 sẽ biết được lượng K 2 Cr 2 O 7 phản ứng vừa đủ và từ đó biết được nồng độ của dung dịch chất khử cần xác định) G.2. Người ta thường dùng hỗn hợp gồm hai thể tích bằng nhau của dung dịch axit sunfuric đậm đặc (H 2 SO 4 ) và dung dịch bão hòa kali đicromat (K 2 Cr 2 O 7 ), gọi là hỗn hợp sunfocromic hay hỗn hợp cromic, để súc các chai lọ thủy tinh. Dung dịch này tẩy mỡ, cũng như các chất hữu cơ bám vào thành thủy tinh, nhờ tính oxi hóa mạnh của dung dịch này. G.3. Trong môi trường trung tính, muối cromat (CrO 4 2- ) thường bị khử tạo crom (III) hiđroxit (Cr(OH) 3 ) T h í d ụ: +6 -2 +3 0 2KCrO 4 + 3(NH 4 ) 2 S + 2H 2 O  → 2Cr(OH) 3 + 3S + 6NH 3 + 4KOH Kali cromat Amoni sunfua Crom (III) hiđroxit Lưu huỳnh (Chất oxi hóa) (Chất khử) G.4. Người ta dùng CrO 3 (Crom (VI) oxit, Anhiđrit cromic, chất rắn có màu đỏ thẫm) trong dụng cụ thử độ cồn của tài xế. CrO 3 oxi hóa hơi rượu etylic (CH 3 CH 2 OH) tạo anđehit axetic (CH 3 CHO), còn CrO 3 bị khử tạo crom (III) oxit (Cr 2 O 3 , chất rắn có màu xanh thẫm). Căn cứ vào mức độ đổi màu hay không đổi màu của CrO 3 mà cảnh sát giao thông biết được người lái xe đã uống rượu nhiều, ít hay không uống rượu. +6 -1 +3 +1 2CrO 3 + 3CH 3 CH 2 OH  → Cr 2 O 3 + 3CH 3 CHO + 3H 2 O Anhiđrit cromic Etanol Crom (III) oxit Eta nal (Đỏ thẫm) (Xanh thẫm) (Chất oxi hóa) (Chất khử) G.4. Giữa đicromat (Cr 2 O 7 2- , màu đỏ da cam) và cromat (CrO 4 2- , có màu vàng tươi) trong dung dịch (nước, H 2 O) có sự cân bằng do sự thủy phân như sau: Cr 2 O 2- + H 2 O 2CrO 4 2- + 2H + Đicromat Cromat (màu đỏ da cam) (màu vàng) [...]... oxi hóa) 2H2 (Chất khử) 2Mg (Chất khử) + CO2 3 0 8 0 +2 S 00  C  → + 2CO 0 5 0 00  C  → 0 + +4 S 0 0 (Chất oxi hóa) H2O Lưu huỳnh 0 (Chất oxi hóa) SO2 + +2 (Chất oxi hóa) SO2 S +1 S + 0 0  → t +2 S + 2MgO 2H2O Ghi chú G.1 Khác với HNO3, dung dịch H2SO4 loãng là a xit thông thường (tác nhân oxi hóa + là H ), chỉ dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng mới là axit có tính oxi hóa mạnh (tác 2nhân oxi hóa. .. oxi hóa) + +2 + (Chất oxi hóa) Al + Zn Fe H2 0 2+ + (Chất oxi hóa) AlBr3 + +3  → Phản ứng trên xảy ra được là do: (Chất khử) H2 (Chất khử) Tính khử: Fe > H2 + 2+ Tính oxi hóa: H > Fe  → (Chất oxi hóa) H2 Tính khử: Zn > H2 + 2+ Tính oxi hóa: H > Zn +1 Fe 0 2+ → FeSO4 H2SO4(l) 0 Al ZnCl2 + H2 3 H2 2 0 3+ Al + (Chất oxi hóa) Tính khử: 3 H2 2 (Chất khử) Al > H2 + Tính oxi hóa: H > Al 3+ Na + Cu +... Nước (Chất oxi hóa) + 2H2O Kali 0 + Canxi (Chất khử ) Nước (Chất oxi hóa) + 2H2O Nước + H 2O + Natri hiđroxit  → 2H2O Bari Al 2NaOH +1 Ca Ba  → 0 2KOH H2 Khí hiđro + H2 +2  →  → Ca(OH)2 0 + Canxi hiđroxit Ba(OH)2 Bari hiđroxit H2 Hiđro + H2 Hiđro Mg, Fe, Cu, Ag + - Ion H của nước (H2O) có thể oxi hóa các kim loại đứng trước H trong dãy thế điện + hóa ở nhiệt độ cao, kim loại bị oxi hóa tạo oxit... I.6 Ion kim loại Ion kim loại luôn luôn là ion dương Tất cả ion kim loại đều có thể là chất oxi hóa Nếu là chất oxi hóa thì nó bị khử tạo ion kim loại có số oxi hóa thấp hơn hay thành kim loại đơn chất tương ứng - Ion kim loại (trong dung dịch) oxi hóa được các kim loại đứng trước nó trong dãy thế điện hóa (trừ kim loại kiềm, kiềm thổ) K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au  Chiều các... loại hay hợp chất kim loại có số oxi hóa trung gian 2+ (FeO, Fe(OH)2, Fe3O4, Fe ), một số phi kim (S, C, P), một số hợp chất của phi kim trong đó phi kim có số oxi hoá thấp nhất có số oxi hóa trung gian (NO2 , SO3 2-) Thí dụ: 0 +5 Fe + Bột sắt (Chất khử) +3 4HNO3(l) Axit nitric (loãng) (Chất oxi hóa) +2 Fe(NO3)3 + +2 3FeO + 10HNO3(l) Sắt (II) oxit (Chất khử) (Chất oxi hóa) Sắt từ oxit (Chất khử) 0  →... Thủy ngân (II) nitrat +5 + Lưu huỳnh +2 (Chất oxi hóa) 0 S + 2H2O (Chất oxi hóa) 0 3Hg +2 + Muối nitrat trong môi trường axit (NO3 /H ) giống như HNO3 loãng, nên nó oxi hóa được các kim loại tạo muối, NO3 bị khử tạo khí NO, đồng thời có sự tạo nước (H2O) Thí dụ: 0 +5 3Cu + 2NO3 +2 - + 8H + Đồng Muối nitrat trong môi trường axit (Chất khử) (Chất oxi hóa)  → 3Cu +2 2+ + 2NO + 4H2O Muối đồng (II) (Dung... hóa) -1 +6 2HBr + Axit bromhiđric (Chất khử) -2 H2 S + 2H2O (Chất oxi hóa) -1 2HI + 2H2O Khí sunfurơ +4 2H2SO4(đ, nóng) Cacbon (Chất khử) + H2O Crom (III) sunfat +6 S Khí sunfurơ Fe2(SO4)3 + 3H2O (phản ứng trao đổi) +3 Cr + H2SO4(đ, nóng) + 10H2O H2SO4(đ, nóng) 0  → Axit sun fuahiđric (Chất khử) Br2 + Brom SO2 + 2H2O Khí sunfurơ (Chất oxi hóa) +6 + +4 H2SO4(đ, nóng) 0  → S Lưu huỳnh (Chất oxi hóa) ... thường bị khử tạo khí màu nâu nitơ đioxit NO2 Các chất khử thường bị HNO3 oxi hóa là: các kim loại, các oxit kim loại có số oxi hóa trung gian (FeO, Fe3O4), một số phi kim (C, S, P), một số hợp chất của phi kim có số oxi hóa thấp nhất 2- hay trung gian (H2S, SO2, SO3 , HI), một số hợp chất của kim loại trong đó kim loại có số oxi hóa trung gian (Fe2+, Fe(OH)2 Thí dụ: 0 +5 +3 +4 Fe + 6HNO3 (đ, nóng)  Fe(NO3)3... oxi hóa được các kim loại đứng trước H trong dãy + thế điện hóa Ion H bị khử tạo khí H2, còn kim loại bị khử tạo muối tương ứng (ion kim loại) K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au Thí dụ:  → Zn + 2HCl 0 +1 Zn + (Chất khử) 2H +2 +  → (Chất oxi hóa) Phản ứng trên xảy ra được là do: Fe + + (Chất khử) 2H  → Phản ứng trên xảy ra được là do: 3HBr 0 (Chất khử) +1 + 3H + + (Chất oxi hóa) ... Nitơ đioxit (Chất khử) (Chất oxi hóa) (Khí có mùi hắc, màu nâu) Trong 6 phân tử HNO3 trên thì chỉ có 3 phân tử là chất oxi hóa, còn 3 phân tử tạo môi trường axit, tạo muối nitrat +2 +5 FeO +3 + 4HNO3(đ)  → Sắt (II) oxit +8/3 +4 Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O +5 +3 Fe3O4 + 10HNO3(đ)  Sắt từ oxit → +4 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O (Chất khử) (Chất oxi hóa) (1 phân tử HNO3 là chất o xi hóa, 9 phân tử tham gia trao đổi) . Chương trình Hóa học VẤN ĐỀ III HÓA VÔ CƠ VIẾT CÁC PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ THƯỜNG GẶP (CÁC CHẤT OXI HÓA, CHẤT KHỬ THƯỜNG GẶP) Để viết được các phản ứng oxi hóa khử thì . oxi hóa cũng là chất khử) (Phản ứng oxi hóa khử nội phân tử) Ghi chú G.1. KMnO 4 trong môi trường axit (thường là H 2 SO 4 ) có tính oxi hóa . khử sau khi bị oxi hóa thì tạo thành chất khử liên hợp (chất khử tương ứng). Ta phải biết các chất khử và chất oxi hóa tương ứng thì mới