slide môn hóa vô cơ chương 4 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực...
Chương IV. PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI KHẢ NĂNG OXY HÓA VÀ KHỬ III. ĐỘ BỀN VÀ KHẢ NĂNG THAM GIA PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ CỦA CÁC CHẤT CÓ NHIỀU SỐ OXY HÓA I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1. Cặp oxi hóa - khử liên hợp a. Định nghĩa b. Sự tương đồng giữa phản ứng oxy hóa - khử và phản ứng axit – baz 2. P.ứng OXH – K và quá trình điện cực a. Phản ứng điện hóa b. Phản ứng điện cực và phương trình Nernts a. Định nghĩa • Chất oxy hóa - nhận e. Chất khử - cho e +ne aOXH1 + bKh2 cKh⇌ 1 + dOXH2 (1) -ne • Quá trình khử: aOXH1 + ne cKh⇌ 1 Quá trình oxy hóa: bKh2 – ne dOXH⇌ 2 • Các chất oxy hóa và khử trong mỗi bán phản ứng tạo thành một cặp OXH - K liên hợp. • Phản ứng (1) có hằng số cân bằng: ba dc cb KhOXH OXHKh K ][][ ][][ 21 21 = b. Sự tương đồng giữa phản ứng oxy hóa - khử và phản ứng axit – baz • Phản ứng axit – baz: - nH + aAx1 + bBaz2 cBaz⇌ 1 + dAx2 + nH + • Phản ứng oxy hóa - khử: +ne aOXH1 + bKh2 cKh⇌ 1 + dOXH2 -ne 0 / KhOXH ϕ K a , K b a. Phản ứng điện hóa • Pư OXH – K: Chất khử - e trực tiếp cho chất OXH. • Pư điện hóa: các chất OXH và khử trao đổi electron với các điện cực tương ứng. • 1 pư OXH – K ⇌ 1 quá trình điện cực • Pư OXH – K thuận ⇌ qt trong ngtố Ganv: quá trình tự diễn ra, hóa năng → điện năng. E = φ + - φ - . • Pư OXH – K nghịch ⇌ qt trong bình điện phân: qt cưỡng bức điện năng → hóa năng. E ngoai > - E Ganv . b. Phản ứng điện cực và pt Nernst • Phương trình Nernst: • Quy ước về dấu của φ (theo châu Mỹ): nói lên KN xảy ra của qt điện cực. ∆G = - nFE • Phản ứng được xét là phản ứng khử. • Nếu qt khử xảy ra trên điện cực: φ > 0. Nếu qt khử không xảy ra trên điện cực): φ < 0. • Ví dụ: Zn 2+ + 2e → Zn φ 0 = -0.763V Cu 2+ + 2e → Cu φ 0 = +0.337V • φ↑: tính OXH ↑; tính khử ↓ Kh OXH nF RT ln 0 += ϕϕ Kh OXH n lg 059.0 0 += ϕϕ II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI KHẢ NĂNG OXY HÓA VÀ KHỬ 1. Ảnh hưởng của nồng độ 2. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức và tạo tủa 3. Ảnh hưởng của pH 1. Ảnh hưởng của nồng độ • Khi ↑, φ ↑: tính oxy hóa của dạng oxy hóa ↑, tính khử của dạng khử ↓. • Khi ↓, φ ↓: tính oxy hóa của dạng oxy hóa ↓ , tính khử của dạng khử ↑. ][ ][ lg 059.0 0 Kh OXH n += ϕϕ ][ ][ Kh OXH ][ ][ Kh OXH 2. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức và tạo tủa • AgAgNO3 1Mφ 0 = 0.80V ][ ][ lg 059.0 0 Kh OXH n += ϕϕ −−+ ↔+ ])([2 2 CNAgCNAg 44,0 0 Ag/CN,Ag −=ϕ −+ AgIIAg →+ −+ V152.0 0 Ag/AgI −=ϕ 3. Ảnh hưởng của pH • aOXH + sH + + ne cKh + H⇌ 2O • Ví dụ c a c sa Kh OXH n pH n s Kh HOXH n ][ ][ lg 059.0059.0 ][ ][][ lg 059.0 00 +−=+= + ϕϕϕ OHCleHC lO 23 366 +→++ −+− ][ ][ lg 6 095.0 059.0 ][ ]][[ lg 6 059.0 3 0 6 3 0 − − − +− +−=+= Cl ClO pH Cl HClO ϕϕϕ ϕ pH [...]... mạnh và phi kim mạnh có mức oxi hóa không kém bền • Kim loại càng yếu, phi kim càng yếu: mức oxi hóa không càng bền • Các nguyên tố lưỡng tính đều có mức oxi hóa không bền b Các nguyên tố họ s (QT5) • Các nguyên tố họ s chỉ có một số oxi hóa dương bền vững trùng với số thứ tự của phân nhóm • Riêng H có hai số oxi hóa +1 và -1 nhưng số oxi hóa +1 là bền vững hơn hẳn số oxi hóa -1 c Các nguyên tố họ p... Ví dụ: [Cd(CN )4] 2Kb = 1017.1 [Cd(NH3 )4] 2+ Kb = 106.5 ϕ [0Cd ( CN ) ] / Cd = −1,09V Môi trường tiến hành phản ứng 4 2− ϕ [0Cd ( NH ) ] 2 + / Cd = −0,61V 3 4 3 Giản đồ Latimer Ví dụ: giản đồ Latimer của Mn: • Trong môi trường axit (pH = 0): +1,51 MnO − +0,56 → MnO 2− +2,26 → MnO 2 +0,95 → Mn 3+ +1,51→ Mn 2+ −1,18→ Mn 4 4 +1,7 • +1,23 Trong môi trường baz (pH = 14) : , 56 , 60... có φ < - 0 .41 V xảy ra phản ứng: 2M + nH2O → 2M n+ + nOH + ½ H2↑ 0 Các chất khử có φ ≥ - 0 .41 V bền trong dd nước b Sự ổn định của các chất oxy hóa • Tính khử của nước: Mt axit: φ0 = +1.23V Mt t.tính: O2(k) + 2H2O + 2e → 4OH- φ0 = + 0.82V Mt baz: • O2(k) + 4H+ + 4e → 2H2O O2(k) + 2H2O + 2e → 4OH- φ0 = + 0 .40 V Sự ổn định của chất OXH: 0 0 0 pư xảy ra khi: E = φ + – φ - > 0 Trong môi trường axit:... 3 4 5 Một số quy tắc xác định số oxi hóa bền của nguyên tố Tính oxy hóa - khử và độ bền của các chất Giản đồ Latimer Tiêu chuẩn đánh giá khả năng phản ứng của các chất Sự ổn định của các chất oxy hóa và chất khử trong dung dịch nước 1 Một số quy tắc xác định số oxi hóa bền của nguyên tố a Số oxi hoá không b Các nguyên tố họ s c Các nguyên tố họ p d Các nguyên tố họ d e Các nguyên tố họ f a Số oxi hóa. .. → → 4 4 -0,59 -0,025 4 Tiêu chuẩn đánh giá khả năng phản ứng của các chất a Sử dụng các hàm nhiệt động ∆G = ∆H - T∆S 0 b Đối với phản ứng trong dung dịch nước sử dụng thế khử tiêu chuẩn ở 25 C ∆G = – nFE < 0 E = φ+ – φ- > 0 → φ+ > φ- 5 Sự ổn định của các chất oxy hóa và chất khử trong dung dịch nước a Sự ổn định của các chất khử trong dung dịch nước b Sự ổn định của các chất oxy hóa trong dung... Mendeleev (QT2) Các mức oxi hóa có cấu hình bão hòa hoặc bán bão hòa một lớp/phân lớp bền hơn hẳn • (QT3) Trong một chu kỳ từ trái qua phải số oxi hóa dương cao nhất của các nguyên tố kém bền dần • (QT4) Trong một phân nhóm số oxi hóa dương cao nhất của nguyên tố chu kỳ IV 0 → 0 φ 0 Trong môi trường axit: 0 Chất có φ > +1.23V OXH được H2O: + OXH + H2O → Kh + 2H + ½ O2 Trong môi trường baz: Chất có φ0 > +0 .40 V OXH được H2O: OXH + H2O → Kh + OH Chất OXH có φ0 ≤ +0 .40 V sẽ bền trong dd nước có mt ttính Trong môi trường trung tính: Chất có φ0 > + 0.82V OXH được H2O:OXH + H2O → Kh + OH Chất OXH có φ0 ≤ + 0.82V sẽ bền trong dd nước . Chương IV. PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI KHẢ NĂNG OXY HÓA VÀ KHỬ III. ĐỘ BỀN VÀ KHẢ NĂNG THAM GIA PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ CỦA CÁC. HÓA - KHỬ CỦA CÁC CHẤT CÓ NHIỀU SỐ OXY HÓA I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1. Cặp oxi hóa - khử liên hợp a. Định nghĩa b. Sự tương đồng giữa phản ứng oxy hóa - khử và phản ứng axit – baz 2. P.ứng. giữa phản ứng oxy hóa - khử và phản ứng axit – baz • Phản ứng axit – baz: - nH + aAx1 + bBaz2 cBaz⇌ 1 + dAx2 + nH + • Phản ứng oxy hóa - khử: +ne aOXH1 + bKh2 cKh⇌ 1 + dOXH2 -ne 0 / KhOXH ϕ K a ,