Nghiên cứu phản ứng oxi hóa khử trong chương trình hóa học phổ thông

Nghiên cứu, phản ứng, oxi hóa khử, chương trình hóa học phổ thông

MỤC LỤC

Phụ lục bìa……… i

Lời cam ñoan ……… ii

Lời cảm ơn……….…iii

Mục lục ……… 1

Danh mục các cụm từ viết tắt……….3

MỞ ðẦU………4

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát về phản ứng hóa học……… 7

1.1.1.Khái niệm phản ứng hóa học………7

1.1.2 Các loại phản ứng hóa học……….7

1.2 Phản ứng oxi hóa - khử……… 9

1.2.1 Một số khái niệm ……… 9

1.2.2 Các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa - khử………15

1.2.3 Ý nghĩa và tầm quan trọng của phản ứng oxi hóa - khử……… 22

CHƯƠNG 2 PHẢN ỨNG OXI HÓA –KHỬ TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC PHỔ THÔNG 2.1 Phản ứng oxi hóa - khử trong chương trình hoá học phổ thông ……… 24

2.1.1 Phản ứng oxi hóa - khử trong chương trìnhtrung học cơ sở… ……… 24

2.1.2 Phản ứng oxi hóa – khử trong chương trình trung học phổ thông…… 27

2.2 Phản ứng oxi hóa- khử……… 30

2.2.1 Nội dung phản ứng oxi hóa – khử trong hóa học vô cơ……… 30

2.2.2 Nội dung phản ứng oxi hóa – khử trong hóa học hữu cơ……… 32

2.3 Vận dụng phản ứng oxi hóa - khử trong dạy hóa học phổ thông………… 38

2.3.1 Sử dụng các khái niệm phản ứng oxi hóa - khử trong dạy tính chất hóa học của các chất……… 38

2.3.2 Sử dụng các khái niệm phản ứng oxi hóa - khử ñể giải bài tập…… 43

2.3.3 Sử dụng kiến thức phản ứng oxi hoá - khử ñể giải thích tính chất các chất, các hiện tượng hóa học có liên quan trong thực tiễn……… 59

KẾT LUẬN VÀ ðỀ XUẤT

1 Kết luận chung ……… 64

2 Ý kiến ñề xuất……… 64 Tài liệu tham khảo……… 65 Phụ lục……… - p1-

MỞ ðẦU

1 Lý do chọn ñề tài

- Xuất phát từ yêu cầu của sự nghiệp giáo dục, thực trạng giảng dạy bộ môn hóa học

ở cấp trung học phổ thông ñòi hỏi người giáo viên không ngừng nâng cao năng lực

chuyên môn, ñổi mới phương pháp dạy học nhằm giúp học sinh tiếp thu tri thức một cách tốt nhất

- Phản ứng oxi hóa - khử là loại phản ứng quan trọng và xuyên suốt trong chương trình hóa học phổ thông Kiến thức về phản ứng oxi hoá - khử ñược vận dụng phổ biến trong dạy học cũng như trong ñời sống

Vậy, phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng thế nào? Phân loại chúng trong hóa học vô

cơ, hữu cơ ra sao? So sánh sự khác nhau cơ bản giữa phản ứng oxi hóa – khử và các phản ứng khác; làm thế nào có thể nhận biết ñược phản ứng oxi hóa – khử và các phản ứng thông thường cũng như các bước lập phương trình phản ứng Tầm quan trọng của phản ứng oxi hóa – khử, phản ứng oxi hóa - khử ñược nghiên cứu và phát triển như thế nào từ chương trình trung học cơ sở sang chương trình trung học phổ thông Khi nắm rõ các nội dung trên, giáo viên sẽ vận dụng phản ứng oxi hoá - khử trong dạy hóa học ở phổ thông ñược tốt hơn

- Hóa học là khoa học thực nghiệm, giáo viên không chỉ dạy cho học sinh cách tiếp thu tri thức mà còn phải rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng các kiến thức hoá học ñể giải thích các hiện tượng trong thực tiễn như: tất cả các phản ứng cháy, các phản ứng tạo ra dòng ñiện trong pin, ắcquy… Các phản ứng xảy ra trong cơ thể người như sự oxi hóa glucôzơ thành khí cacbônic và hơi nước… Tất cả các hiện tượng hoá học trên ñều dùng các kiến thức của phản ứng oxi hoá - khử ñể giải thích

Do vậy, chúng tôi chọn ñề tài “ Nghiên cứu phản ứng oxi hoá - khử trong chương trình hoá học phổ thông “ làm nội dung nghiên cứu của khóa luận tốt nghiệp

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu hệ thống kiến thức phản ứng oxi hoá Ờ khử trong chương trình hoá học phổ thông

- Nghiên cứu việc sử dụng phản ứng oxi hóa Ờ khử trong chương trình hóa học phổ thông cũng như các kiến thức có liên quan ựến phản ứng oxi hóa Ờ khử trong dạy các chất và bài tập vận dụng có liên quan ựến phản ứng oxi hóa Ờ khử

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan ựến phản ứng oxi hóa - khử

- Nghiên cứu sự hình thành và phát triển, các quy luật biến ựổi trong sự tạo thành sản phẩm oxi hóa Ờ khử

- Tìm hiểu sự vận dụng phản ứng oxi hóa - khử trong việc giảng dạy bộ môn hóa học trung học phổ thông

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lý luận : sách giáo khoa hóa học trung học phổ thông và các tài liệu có liên quan ựến phản ứng oxi hóa Ờ khử

5 đối tượng nghiên cứu

Phản ứng oxi hóa Ờ khử trong chương trình trung học phổ, sách giáo khoa hoá học phổ thông và các tài liệu khác có liên quan ựến phản ứng oxi hóa Ờ khử

6 Khả năng áp dụng của ựề tài

Nghiên cứu ựề tài hoàn thành sẽ góp thêm tài liệu tham khảo cho giáo viên dạy hóa học ở các trường THPT, sinh viên ựang học chuyên ngành hóa học và tài liệu học tập cho HS trung học cơ sở, trung học phổ thông

7 Lịch sử ựề tài

đã có rất nhiều công trình nghiên cứu, nhiều sách, tài liệu nghiên cứu phản ứng oxi

hóa - khử của nhiều tác giả khác nhau như:

Ớ Nguyễn Trọng Thọ, Ngô Ngọc An, Phản ứng oxi hóa Ờ khử và sự ựiện phân, Nhà xuất bản giáo dục, năm 2006 Khai thác phản ứng oxi hóa - khử ở nhiều góc ựộ như : phân loại phản ứng, các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa - khử các dạng bài toán về phản ứng oxi hóa - khử

• Một số bài viết trong Tạp chí hoá học & Ứng dụng :

1 Phạm Hà Thanh, Phạm Ngọc Sơn - Cách tính nhanh khối lượng muối tạo thành trong phản ứng oxi hóa – khử (Số 3(75)/2008)

2 Lê Ngọc Sáng, Các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa - khử bằng phương pháp thăng bằng electron và phân tử ion (Số 8(80)/2008)

ðề tài chúng tôi quan tâm nghiên cứu phản ứng oxi hóa - khử trong chương trình hóa học phổ thông nhằm tìm hiểu sự hình thành, phát triển và vận dụng phản

ứng oxi hoá - khử trong dạy hoá học phổ thông

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát về phản ứng hóa học

1.1.1.Khái niệm phản ứng hóa học [2]

Quá trình biến ñổi chất này thành chất khác gọi là phản ứng hóa học Chất ban ñầu bị biến ñổi trong phản ứng gọi là chất phản ứng (chất tham gia, chất mới sinh ra là sản phẩm) Trong phản ứng hoá học tổng khối lượng các chất tham gia

phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng

Phản ứng hóa học ñược ghi theo phương trình chữ như sau:

Tên các chất phản ứng → Tên các sản phẩm

Ví dụ: Lưu huỳnh + sắt → Sắt (II)sunfua

Trong quá trình phản ứng, lượng chất phản ứng giảm dần, lượng sản phẩm tăng dần

Trong phản ứng hóa học chỉ có liên kết giữa các nguyên tử thay ñổi làm cho phân

tử này biến thành phân tử khác

Phản ứng xảy ra ñược khi các chất tham gia tiếp xúc trực tiếp với nhau, có trường hợp ñun nóng, có trường hợp cần xúc tác

Nhận biết dấu hiệu xảy ra dựa vào dấu hiệu có chất mới tạo thành

1.1.2 Các loại phản ứng hóa học

1.1.2.1 Các loại phản ứng trong hóa học vô cơ : [2]

Phản ứng có sự thay ñổi số oxi hóa và phản ứng không có sự thay ñổi số oxi hóa Các dạng phản ứng hoá học cơ bản:

- Phản ứng phân tích là phản ứng trong ñó một chất bị phân tích thành nhiều chất

- Phản ứng thế là phản ứng trong ñó nguyên tử của ngyên tố này ở dạng ñơn chất

thay thế nguyên tử của nguyên tố khác trong hợp chất

Ví dụ: Zn + H2SO4 loãng = ZnSO4 + H2 ↑

- Phản ứng trao ñổi là phản ứng trong ñó các hợp chất trao ñổi nguyên tử hay

nhóm nguyên tử với nhau

Ví dụ: BaCl2 + NaSO4 = BaSO4 + 2NaCl

Phân loại dựa trên hiệu ứng nhiệt của phản ứng :

- Với sự phát triển học thuyết về liên kết hóa học, hóa trị của nguyên tử trong phân tử ñược hiểu là số cặp ñiện tử mà nguyên tử ñã cho dùng ñể liên kết với những nguyên tử khác, như vậy hóa trị ñược ñịnh nghĩa là số liên kết nhờ ñó nguyên tử ñã cho kết hợp với những nguyên tử khác Số liên kết mà nguyên tử có thể tạo thành bằng số ñiện tử không kết ñôi của nó Ở ñây không tính ñến tính có cực của liên kết

ựược tạo thành và vì vậy hóa trị không có dấu Cần nhấn mạnh rằng hóa trị xác ựịnh

theo số liên kết không thể âm và cũng có thể bằng không

- điện hoá trị ựược xác ựịnh bằng số electron mà một nguyên tử mất ựi hay thu vào khi tạo thành ion ựơn đó là ựiện tắch của các ion trong hợp chất ion Chẳng hạn, trong phân tử CaCl2, nguyên tử Caxi có ựiện hoá trị +2, nguyên tử Clo -1

- Cộng hoá trị ựược xác ựịnh bằng số liên kết cộng hoá trị do các nguyên tử trong phân tử tạo thành Nói chung, mỗi liên kết cộng hoá trị ựược hình thành từ một cặp electron Vắ dụ trong phân tử H2, hydro có cộng hoá trị I (H-H); trong phân tử N2, nguyên tử nitơ có cộng hoá trị III (N≡N) (Mỗi gạch nối chỉ một liên kết thực hiện bằng một cặp electron)

Số oxi hóa

để thuận tiện khi xem xét phản ứng oxi hoá - khử và tắnh chất của các nguyên tố,

người ta ựưa ra khái niệm số oxi hoá (còn gọi là mức oxi hoá hay ựiện tắch hoá trị)

Số oxi hoá là ựiện tắch quy ước mà nguyên tử có ựược nếu giả thuyết rằng cặp e liên kết (do 2 nguyên tử góp chung) chuyển hoàn toàn về phắa nguyên tử có ựộ âm

ựiện lớn hơn

Số oxi hoá ựược tắnh theo quy tắc sau :

− Tổng ựại số số oxi hoá của các nguyên tử trong phân tử trung hoà ựiện bằng 0

− Tổng ựại số số oxi hoá của các nguyên tử trong một ion phức tạp bằng ựiện tắch của ion Vắ dụ trong ion HSO4-, số oxi hoá của H là +1, của O là −2 của S là +6

+ 1 + 6 + (−2 4) = − 1

− Trong ựơn chất, số oxi hoá của các nguyên tử bằng 0

Vắ dụ: Trong Cl2, số oxi hoá của Cl bằng 0

− Khi tham gia hợp chất, số oxi hoá của một số nguyên tố có trị số không ựổi như sau:

+ Kim loại kiềm luôn bằng +1

+ Kim loại kiềm thổ luôn bằng +2

+ Oxi (trừ trong peoxit bằng − 1) luôn bằng − 2

+ Hiựro (trừ trong hiựrua kim loại bằng − 1) luôn bằng − 2, Al thường bằng +3

Chú ý: Dấu của số oxi hoá ñặt trước giá trị, còn dấu của ion ñặt sau giá trị.

Ví dụ: Số oxi hóa của Fe3

+

, của ion Fe3+

1.2.1.2 Chất khử và chất oxi hóa

- Một số chất khử và chất oxi hoá quan trọng nhất [22]

NHỮNG CHẤT KHỬ VÀ NHỮNG CHẤT OXI HÓA QUAN TRỌNG NHẤT

- Nguyên tử kim loại, hidro, hidro

- Một số hợp chất hữu cơ: Andehit,

rượu, axit fomic và axit oxalic

- Ion của những kim loại quý (Ag+,

Pb2+, Au3+…)

- Pb(CH3COO)2, (NH4)2S2O8,

K3[Fe(CN)6], CuO ,Ag2O, PbO2

- Hipoclorit Clorat, peclorat

- Nước cường toan, hỗn hợp của axit nitric ñậm ñặc và axit flohidric ñậm

+ Chất oxi hoá có thể là ñơn chất, mà nguyên tử trung hoà của nó nhận electron thành ion tích ñiện âm, có cấu trúc electron của khí trơ gần nhất Các nguyên

tử trung hoà của những nguyên tố có ngoài cùng 7 (s2p5); 6(s2p4); 5(s2p3) và 4(s2p2) electron Chất oxi hoá mạnh nhất là halogen và oxi ở dạng nguyên tử

+ Chất khử ñiển hình là những nguyên tử có số electron ở lớp ngoài cùng chứa

từ một ñến ba electron Trong các chất khử này là kim loại, là các nguyên tố s, d, f

• Các oxiaxit và các muối của chúng có thể là chất oxi hoá có thể là chất khử + Chất oxi hoá là các oxiaxit có số oxi hoá cao nhất và các muối của chúng Trong thành phần của chất oxi hoá thường có các nguyên tử của nguyên tố ở mức oxi hoá cao

Ví dụ :

7 4

K Mn O

+

, 6 2

K Cr O

+

…

+ Chất khử là các oxi axit có số oxi hoá thấp và các muối của chúng Các phân

tử của các chất khử này chứa một hoặc một số nguyên tử của nguyên tố ở một trong

số các trạng thái oxi hoá thấp của nó Khi tương tác với các chất oxi hoá các nguyên

tử này nhường electron, tạo thành hợp chất ứng với trạng thái số oxi hoá dương (có thể số oxi hoá dương cực ñại ) của nguyên tố này

Ví dụ : H S O2+4 3+Br0 2+ H2O → H S O2+6 4+

1

2H Br

−

• Ion kim loại tích ñiện dương có thể là chất oxi hoá, có thể là chất khử

+ Chất oxi hoá là các ion kim loại tích ñiện dương ở số oxi hoá cao nhất Các ion kim loại tích ñiện dương ñều thể hiện ở mức ñộ nào ñó tính oxi hoá Trong

số chúng, chất oxi hoá mạnh hơn là các ion tích ñiện dương ở số oxi hoá cao

Các phi kim, nếu là chất oxi hoá yếu, khi ở trạng thái ion âm nó là chất khử mạnh Khả năng khử của các ion tích ñiện âm có ñiện tích như nhau tăng lên theo sự tăng bán kính nguyên tử

Ví dụ : Trong nhóm halogen, ion I- có khả năng khử lớn hơn so với ion Br- và

Cl- còn F- thể hiện tính khử rất yếu

• Trường hợp một chất vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử

Khi một nguyên tố có trong một hợp chất hoặc ñơn chất có số oxi hoá trung gian thì có cả hai tính chất vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử

ðiều kiện ñể phản ứng oxi hóa - khử có thể xảy ra: [8]

- ðiều kiện cần : Phản ứng oxi hóa khử xảy ra theo chiều: chất oxi hóa mạnh sẽ oxi

hóa chất khử mạnh nhất, sinh ra chất oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn

Dựa vào dãy ñiện hóa của kim loại ñể biết qui luật biến thiên tính oxi hóa của ion kim loại và tính khử của nguyên tử kim loại

- ðiều kiện khác : Ngoài ñiều kiện cần, phản ứng oxi hóa – khử xảy ra ñược còn

phụ thuộc vào các yếu tố: môi trường, xúc tác, nhiệt ñộ thực hiện phản ứng

+ Ảnh hưởng của môi trường:

Phản ứng oxi hóa – khử có thể xảy ra trong những môi trường khác nhau:

trong môi trường axit (dư ion H+), trung tính (H2O) và kiềm (OH-) Tùy theo môi trường, ñặc ñiểm diễn biến phản ứng giữa cá chất cho trước có thể thay ñổi.Môi trường ảnh hưởng ñến sự biến ñổi mức oxi hóa của các nguyên tử Ví dụ như ion

MnO4- làm cho dung dịch có màu ñỏ thẫm, trong môi trường axit nó bị khử ñến

Mn2+, trong môi trường trung tính bị khử ñến MnO2, trong môi trường kiềm bị khử

ñến MnO42-

Ví dụ : Trong môi trường axit:

5Na2SO3 +2KMnO4 + 3H2SO4 → 5NaSO4 + 2MnSO4 + 3H2O + K2SO4

Trong môi trường trung tính hoặc bazơ yếu:

3Na2SO3 +2KMnO4 + H2O → 2MnO2↓ + 3Na2SO4 + 2KOH

ñã oxi hoá lưu huỳnh trong hợp chất H2S từ

2

S

−

tăng lên S0 PTHH : 2H2S + 3O2( dư) tocao →  2 SO2 + 2H2O

Như vậy, trong một phản ứng oxi hóa - khử có sự trao ñổi e giữa tác nhân

k1(Zn) của cặp oxi hóa khử và tác nhân oxi hóa ox2 (Cu2+) của một cặp oxi hóa - khử khác

ñến phức tạp Tuy nhiên, khi cân bằng phương trình phản ứng theo phương pháp này

sẽ mất rất nhiều thời gian vì phải giải cả một hệ nhiều phương trình toán học, nhiều khi rất phức tạp, ñòi hỏi ở HS nhiều kĩ năng toán học, tính chất toán học lấn át tính chất hoá học hơn, làm lu mờ bản chất hoá học Phương pháp này không giúp học sinh hiểu rõ bản chất của phản ứng oxi hoá – khử là sự nhường và nhận electron, tổng electron cho bằng tổng electron nhận HS không xác ñịnh ñược số oxi hóa ðể tiết kiệm thời gian ta nên sử dụng phương pháp cân bằng ñiện tử (thăng bằng electron)

1.2.2.2 Phương pháp cân bằng electron [3]

Trong chương trình hoá học THPT thì phương pháp cân bằng electron là phương pháp cơ bản, phổ biến và ñược áp dụng ñể cân bằng phương trình phản ứng

oxi hoá – khử vì phương pháp cân bằng electron chỉ rõ bản chất của phản ứng oxi

hoá – khử là sự nhường và nhận electron, tổng electron cho bằng tổng electron nhận, giúp học sinh có thể cân bằng nhanh, ñơn giản, chính xác các phương trình phản ứng oxi hóa - khử từ ñơn giản ñến phức tạp

- 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 ñồ phản ứng với các nguyên tố có sự thay ñổi số oxi hóa Bước 2 : Viết các quá trình: khử (cho electron), oxi hóa (nhận electron)

Bước 3: Cân bằng electron: nhân hệ số ñể:

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 ñổi số oxi hoá (thường theo thứ tự):

- Kim loại (ion dương) ; gốc axit (ion âm)

- Môi trường (axit, bazơ) ; nước (cân bằng H2O ñể cân bằng hiñro)

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 ñúng chỉ số qui ñịnh của nguyên tố ñó

Bước 4,5 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6H2O

Tuy nhiên, có một số phương trình mà ta không thể cân bằng theo phương pháp thăng bằng electron ñược Nhiều phản ứng thì cần thêm ñiều kiện hoặc môi trường thì phản ứng mới xảy ra Một phương pháp ñược ñưa ra, nó ñáp ứng ñầy ñủ các yêu cầu trên, chính xác hơn ñó là phương pháp cân bằng ion – electron

1.2.2.3 Phương pháp cân bằng ion – electron [3]

- Phạm vi áp dụng: ñối với các quá trình xảy ra trong dung dịch, có sự tham gia của môi trường (H2O, dung dịch axit hoặc bazơ tham gia)

Bước 1: Tách ion, xác ñịnh các nguyên tố có số oxi hóa thay ñổi và viết các nửa

phản ứng oxi hóa – khử

Bước 2: Cân bằng các bán phản ứng: Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế

Thêm H+ hay OH-

Thêm H2O ñể cân bằng số nguyên tử hiñro

Kiểm soát số nguyên tử oxi ở 2 vế (phải bằng nhau)

Cân bằng ñiện tích: thêm electron vào mỗi nửa phản ứng ñể cân bằng ñiện tích Bước 3: Cân bằng electron: nhân hệ số ñể:

Tổng số electron cho = tổng số electron nhận

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

Bước 4: Cộng các nửa phản ứng ta có phương trình ion thu gọn

Bước 5: ðể chuyển phương trình dạng ion thu gọn thành phương trình ion ñầy ñủ

và phương trình phân tử cần cộng vào 2 vế những lượng bằng nhau các cation hoặc

Bước 5 : 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

Nhận xét: Phương pháp cân bằng ion – ñiện tử (ion – electron) cũng giống như

phương pháp cân bằng electron, nhưng khác là viết các chất oxi hóa và chất khử dưới dạng ion, thể hiện ñúng sự tồn tại của chúng trong dung dịch

Sự khác nhau giữa phương pháp cân bằng e và phương pháp ion – electron:

- Phương pháp nửa phản ứng chia phương trình phản ứng oxi hóa – khử thành hai nửa phản ứng

- Cân bằng khối lượng và cân bằng ñiện tích ñối với mỗi nửa phản ứng

- Phương pháp nửa phản ứng không dùng khái niệm số oxi hóa

Phương pháp này cũng không chỉ rõ bản chất của phản ứng oxi hoá – khử là sự nhường và nhận electron, tổng electron cho bằng tổng electron nhận Do vậy trong chương trình phổ thông, HS chỉ sử dụng phương pháp này ñối với các phản ứng xảy

ra trong dung dịch, có sự tham gia của môi trường ðây ñược xem là nội dung khó

ñối với HS trung học phổ thông

Ngoài ra còn có một số phương pháp cân bằng khác:

1.2.2.4 Phương pháp thăng bằng số oxi hóa.[1]

Phương pháp này dựa trên nguyên tắc sau:

Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số oxi hóa tăng bằng tổng số oxi hóa giảm Các bước cân bằng phản ứng:

Bước 1 : Ghi số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay ñổi

Bước 2 : Ghi tổng số số oxi hóa tăng hay giảm

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số oxi hóa tăng bằng tổng số oxi hóa giảm Bước 4 : ðặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ ñồ phản ứng

Thử lại hai vế của phương trình tổng ñiện tích ñều bằng không

Ví dụ: Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử sau:

Bước 4: Fe2O3 + 3CO → 2 Fe + 3CO2↑

Thử lại hai vế của phương trình ñều có 2Fe, 3C,6O; tổng ñiện tích ñều bằng không

(5x-2y) Fe3O4 + (46x-18y)HNO3 → (15x-6y)Fe(NO3)3 + NxOy↑ + (23x-9y)H2O

2) Phản ứng có chất hóa học là tổ hợp của nhiều chất khử

- Nguyên tắc :

+ Cách 1 : Viết mọi phương trình biểu diễn sự thay ñổi số oxi hoá, chú ý sự

ràng buộc hệ số ở hai vế của phản ứng và ràng buộc hệ số trong cùng phân tử

+ Cách 2 : Nếu một phân tử có nhiều nguyên tố thay ñổi số oxi hoá có thể xét

chuyển nhóm hoặc toàn bộ phân tử, ñồng thời chú ý sự ràng buộc ở vế sau

Ví dụ : Cân bằng phản ứng sau : FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2

3) Phản ứng có nguyên tố tăng hay giảm số oxi hoá ở nhiều nấc

- Nguyên tắc :

+ Cách 1 : Viết mọi phương trình thay ñổi số oxi hoá, ñặt ẩn số cho từng nấc

tăng, giảm số oxi hoá

+ Cách 2 : Tách ra thành hai hay nhiều phương trình ứng với từng nấc số oxi

hóa tăng hay giảm

b x 8Al + 30 HNO3 → 8Al(NO3)3 +3N2O + 15H2O

(a+8b)Al + (4a+30b)HNO3 → (a+8b)Al(NO3)3 + aNO + 3bN2O + (2a+15b)H2O

4) Phản ứng không xác ñịnh rõ môi trường

Tổng hợp 2 phương trình trên:

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

1.2.3 Ý nghĩa và tầm quan trọng của phản ứng oxi hóa - khử

- Trong chương trình, phản ứng oxi hoá - khử ñược xem là loại phản ứng rất quan trọng, nó xuất hiện xuyên suốt trong chương trình THPT, khi dạy tính chất hoá học của các ñơn chất, hợp chất vô cơ và hữu cơ thường ñề cập ñến phản ứng oxi hoá – khử và các khái niệm liên quan ñến phản ứng oxi hoá – khử : chất khử, chất oxi hoá,

số oxi hoá, quá trình khử, quá trình oxi hoá hay cân bằng phương trình phản ứng oxi hoá - khử Vì vậy, GV cần giúp cho HS nắm vững các kiến thức về phản ứng oxi hoá

- khử ñể các em học tốt hơn các phần kiến thức về chất và hợp chất ở các lớp trên

- Trong sản xuất:

Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học làm cơ sở của nhiều công nghệ sản xuất luyện kim và trong công nghiệp hóa học Người ta sử dụng hợp lí các phản ứng oxi hóa - khử ñể tăng hiệu suất, nâng cao chất lượng sản phẩm Nhiều phản ứng oxi hóa – khử diễn ra trong quá trình kim loại bị phá hủy trong tự nhiên Người ta ñã tìm

ñược nhiều biện pháp hạn chế các phản ứng oxi hóa – khử không có lợi

CHƯƠNG 2 PHẢN ỨNG OXI HÓA –KHỬ TRONG CHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC PHỔ THÔNG 2.1 Phản ứng oxi hóa - khử trong chương trình hoá học phổ thông

2.1.1 Phản ứng oxi hóa - khử trong chương trình trung học cơ sở

2.1.1.1 Sự xuất hiện phản ứng oxi hóa - khử trong chương trình trung học cơ sở [21]

Trong chương trình hoá học ở cấp trung học cơ sở, ñầu tiên HS ñược làm

quen với các khái niệm, các thuật ngữ hoá học như các khái niệm về: nguyên tử, phân

tử, số mol, ñơn chất và hợp chất…Sau ñó, HS ñược học về các loại phản ứng hoá học: phản ứng hoá hợp, phản ứng phân huỷ, phản ứng thế, phản ứng trao ñổi, từng loại phản ứng chỉ nêu lên ñược một vài ñặc ñiểm thuộc loại phản ứng ñó và chưa nói lên ñược những ñặc ñiểm chung, mang tính khái quát từ những loại phản ứng ñó Trên cơ sở ñó, phản ứng oxi hoá – khử ñược nghiên cứu và ñề cập trong chương trình Phản ứng thế, một số phản ứng hoá hợp và một số phản ứng phân huỷ thuộc loại phản ứng oxi hoá – khử Ngoài ra cũng có một số phản ứng trao ñổi, một số phản

ứng phân huỷ không thuộc loại phản ứng oxi hoá – khử

Phản ứng oxi hóa – khử ñã ñược tìm hiểu trong chương trình hóa học trung học

cơ sở ở chương 5 - Hidro – Nước, bài 32 Phản ứng oxi hóa - khử, SGK Hóa học 8

HS ñã làm quen với phản ứng oxi hóa – khử theo quan niệm hẹp, dựa trên các phản

ứng cụ thể, không chỉ ra bản chất của phản ứng

2.1.1.2 Các khái niệm

- Sự khử : Trong phản ứng hóa học giữa khí H2 và CuO ở nhiệt ñộ cao :

CuO + H2 →to Cu + H2O (1) → khí H2 ñã chiếm oxi trong CuO Trong quá trình (1) ñã xảy ra quá trình tách nguyên tử oxi khỏi hợp chất CuO, ta nói ñã xảy ra sự khử CuO tạo ra Cu

Ở các nhiệt ñộ cao khác nhau, khí H2 có thể chiếm ñược nguyên tố oxi của một

số oxit kim loại khác, như sắt(III) oxit Fe2O3, chì(II) oxit PbO….Người ta nói rằng : trong các phản ứng hóa học này ñã xảy ra sự khử (hoặc sự khử oxi) oxit kim loại

Như vậy : Sự tách oxi khỏi hợp chất gọi là sự khử

- Sự oxi hóa : Sự tác dụng của oxi với một chất là sự oxi hóa, trong phản ứng (1) trên ñã xảy ra quá trình kết hợp của nguyên tử oxi trong CuO với H2, ta nói ñã xảy ra

sự oxi hóa H2 tạo thành H2O

- Chất khử và chất oxi hóa:

• Chất chiếm oxi của chất khác là chất khử

• Chất nhường oxi cho chất khác là chất oxi hóa

Ví dụ: Trong phản ứng (1) H2 là chất khử vì là chất chiếm oxi, CuO là chất oxi hóa vì là chất nhường oxi

- ðịnh nghĩa phản ứng oxi hóa – khử:

Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong ñó xảy ra ñồng thời sự oxi hóa

và sự khử

2.1.1.3 Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa – khử trong chương trình

hoá học THCS

1) Phương pháp cân bằng theo trình tự kim loại – phi kim

Phương pháp này ñược dùng phổ biến ở cấp trung học cở sở, dùng cho học sinh lớp 8 và 9, khi các em vừa hình thành khái niệm về hoá học và phương trình phản

ứng hoá học

Theo phương pháp này, ta cân bằng các nguyên tố từ phải qua trái (tức là ñếm bên phải có bao nhiêu rồi mới cân bằng bên trái) theo trình tự : cân bằng số nguyên tử kim loại và phi kim, rồi ñến hidro và cuối cùng sau khi ñã ñưa các hệ số rồi cân bằng oxi

3H2SO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3H2↑

Nhận thấy 2 vế của phương trình ñã cân bằng

Ví dụ 2: C3H8 + O2 → CO2 + H2O

Tương tự, ta thấy ở ñây không có kim loại nên cân bằng phi kim trước

Bên phải có 1 C còn bên trái có 3C do ñó thêm 3 trước CO2 :

C3H8 + O2 → 3CO2 + H2O

Tiếp ñến cân bằng hidro, bên phải có 2 H còn bên trái có 8H, thêm 4 và trước H2O

và cuối cùng ñếm oxi ñược bên phải có 10 O , nên thêm 5 trước O2 , ta ñược phương trình hoàn chỉnh như sau :

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Tuy nhiên, ñối với một số phương trình phức tạp hơn thì ta không thể ñếm và cân bằng như phương pháp này ñược, chẳng hạn như phương trình sau :

SO2 + H2S → S + H2O

Do ñó ta cần phải cân bằng phương trình phản ứng theo một cách khác

2) Phương pháp nguyên tử, nguyên tố

ðây là một phương pháp ñơn giản Khi cân bằng ta cố ý viết công thức của các

ñơn chất khí (N2 , O2, H2,…) dưới dạng nguyên tử riêng biệt rồi lập luận qua một số bước sau :

2N2 + 5O2 → 2N2O5

Phương pháp này chỉ áp dụng ñược ñối với các phản ứng ñơn giản, chất tham gia chỉ ở dạng ñơn phân tử

2.1.1.4 ðặc ñiểm của phản ứng : [15]

- Ở cấp Trung học cơ sở ta thừa nhận ñịnh nghĩa sự oxi hóa, sự khử cũng như chất oxi hóa, chất khử gắn với sự nhường hoặc nhận oxi Ta có thể ñịnh nghĩa sự oxi hóa,

sự khử, chất oxi hóa, chất khử gắn với sự nhường hoặc nhận hidro

Ví dụ: Ở phản ứng (1) giữa CuO và H2, do có sự kết hợp với H2, ta nói có sự khử Ở phản ứng Cl2 + H2 → 2HCl cũng có sự khử clo vì có sự kết hợp với H2 Vì vậy có thể mở rộng là:

- Chất chiếm oxi của chất khác hoặc là chất nhường hidro cho chất khác là chất khử

- Chất nhường oxi cho chất khác hoặc chất kết hợp với hidro là chất oxi hóa

2.1.2 Phản ứng oxi hóa – khử trong chương trình trung học phổ thông

2.1.2.1 Sự xuất hiện phản ứng oxi hóa – khử trong chương trình trung học phổ thông

Trong chương trình hoá học THPT, phản ứng oxi hoá - khử ñược phát triển và

hoàn thiện hơn Lúc này nội dung phản ứng oxi hoá - khử ñược mở rộng mang tính khái quát, thể hiện ñược bản chất phản ứng ñó là sự nhường và nhận electron

Phản ứng oxi hóa – khử trong chương trình THPT ñược tìm hiểu trong chương 4 -

Phản ứng hóa học - Bài 25 Phản ứng oxi hoá - khử, SGK Hoá học 10 - Nâng cao Ở cấp trung học phổ thông phản ứng oxi hóa – khử ñược hiểu theo quan niệm rộng, tổng quát và chỉ ra bản chất phản ứng Việc ñưa phản ứng oxi hoá – khử vào chương trình hoá học THPT có một ý nghĩa quan trọng, tạo cơ sở nền tảng kiến thức cho việc nghiên cứu tính chất của các ñơn chất, hợp chất vô cơ và hữu cơ

2.1.2.2 Các khái niệm [17]

- Chất khử : là những chất nhường electron, là chất có số oxi hóa tăng sau phản

ứng Chất khử còn ñược gọi là chất bị oxi hóa

- Chất oxi hóa : Là chất nhận electron hay chất có số oxi hóa giảm sau phản ứng

Chất oxi hóa còn ñược gọi chất bị khử

- Sự khử (quá trình khử) một chất là làm cho chất ñó nhường electron hay làm

tăng số oxi hóa của chất ñó

- Sự oxi hóa (quá trình oxi hóa) một chất là làm cho chất ñó nhận electron hay làm giảm số oxi hóa của chất ñó

- ðịnh nghĩa phản ứng oxi hóa – khử

Phản ứng oxi hóa- khử là phản ứng hóa học trong ñó trong ñó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng; hay phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong ñó có sự thay ñổi số oxi hóa của một số nguyên tố

2.1.2.3 Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử

ðể lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử, ta cần biết công thức hóa học của các chất tham gia và tạo thành Việc chọn hệ số thích hợp ñặt trước công thức các chất trong phương trình hóa học có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau , trong chương trình, HS chủ yếu ñược học theo phương pháp cân bằng electron và phương pháp cân bằng ion - electron Tuy nhiên khi lập phương trình phản ứng cần tuân theo một trật tự nhất ñịnh

1 Tìm chất oxi hóa và chất khử trong các chất ñầu

2 Viết các sản phẩm phản ứng

3 Chọn các hệ số thích hợp

- Dấu hiệu nhận biết phản ứng oxi hóa – khử : Dựa vào ñịnh nghĩa phản ứng oxi

hóa – khử; phản ứng có sự thay ñổi số oxi hóa giữa chất tham gia phản ứng và chất tạo thành Vậy ñể nhận biết phản ứng có phải là phản ứng oxi hoá hay không, ta phải xác ñịnh số oxi hóa của chất tham gia và sản phẩm tạo thành sau phản ứng

2.1.2.4 ðặc ñiểm của phản ứng oxi hóa - khử: [21]

Ở cấp Trung học phổ thông ñưa ra ñịnh nghĩa mở rộng: Sự oxi hóa và sự khử gắn với sự chuyển dịch electron

Ví dụ : Trong phản ứng của Na và O2 ñã có sự chuyển dịch electron từ nguyên tử

Na sang nguyên từ O2, vì vậy có sự oxi hóa Na thành Na2O (sự nhường electron), Na

là chất khử (nguyên tử nhường electron), O2 là chất oxi hóa (nguyên tử nhận electron)

Sự nhường e(sự oxi hóa)

4Na + O2 → 2Na2O ; 4 N a0 O02 2 N a O1 2 2

+ −

Sự nhận e(sự khử) Chất khử Chất oxi hóa

Có những phản ứng hóa học tuy không có oxi tham gia nhưng có sự chuyển dịch electron nên cũng ñược gọi là phản ứng oxi hóa – khử

Ví dụ: Trong phản ứng giữa natri và clo, ñã có sự chuyển dịch electron từ nguyên

tử natri ñến nguyên tử clo, vì vậy natri ñược gọi là chất khử, clo ñược gọi chất oxi hóa Sự nhường e (sự oxi hóa)

2Na + Cl2 → 2NaCl ; 2 N a0 + C l0 2 → 2 N a C l+1 −1

Chất khử Chất oxi hóa

Do ñó, phản ứng oxi hóa – khử còn ñược ñịnh nghĩa là phản ứng hóa học trong ñó

có sự chuyển dịch electron giữa các chất phản ứng

- Nhận xét :

• Phản ứng oxi hoá – khử trong chương trình hoá học THPT ñã ñược phát triển

và hoàn thiện, mang tính khái quát, chỉ rõ bản chất của phản ứng ñó là sự nhường và nhận electron; ñó là phản ứng trong ñó xảy ra ñồng thời hai quá trình khử và quá trình oxi hoá tuy trái ngược nhau nhưng tồn tại trong cùng một phản ứng

Sự nhận e (Sự khử)

• Giúp HS dễ dàng nhận biết ñược ñâu là phản ứng oxi hoá – khử dựa vào việc xác ñịnh số oxi hoá của chất tham gia và sản phẩm tạo thành một cách nhanh chóng, chính xác Việc cân bằng các phản ứng oxi hoá – khử phức tạp trở nên ñơn giản hơn

2.2 Phản ứng oxi hóa- khử

2.2.1 Nội dung phản ứng oxi hóa – khử trong hóa học vô cơ

2.2.1.1 Một số chất oxi hóa khử quan trọng

- Chất khử : kim loại, hydro, hợp chất ứng với số oxi hóa thấp của nguyên

tố phi kim, các phi kim yếu, các cation của phi kim, cation kim loại hóa trị thấp của kim loại có nhiều trạng thái hóa trị

- Chất oxi hóa : các phi kim, các cation kim loại, hợp chất ứng với số oxi hóa cao của nguyên tố có nhiều hóa trị, các axít có nhiều hóa trị, các axit oxi hóa ñặc

- Ngoài ra còn có những chất vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa: các hợp chất của lưu huỳnh, cacbon có số oxi hoá trung gian

2.2.1.2 Phân loại phản ứng oxi hóa - khử

1) Loại phản ứng oxi hóa - khử ñơn giản

Là loại phản ứng oxi hóa - khử mà trong phản ứng chỉ có một chất ñóng vai trò là chất khử và một chất ñóng vai trò là chất oxi hóa

Ví dụ : a) Kim loại tác dụng với axit

e) Oxit kim loại tác dụng với oxit phi kim

Fe2O3 +3CO → 2Fe + 3CO2↑

2) Loại phản ứng oxi hóa - khử ñặc biệt [22]

a) 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

c) Phản ứng có nhiều nguyên tố thay ñổi số oxi hoá

Ví dụ: Cân bằng phản ứng sau theo phương pháp cân bằng e

o t

d) Phản ứng oxi hoá - khử có môi trường tham gia

- Ở môi trường axit thường có ion H+ tham gia tạo thành H2O

Ví dụ : 2MnO4- +5SO32- +6H+ = 2Mn2+ + 5SO42- +3H2O

- Ở môi trường kiềm thường có ion OH- tham gia tạo thành H2O

Ví dụ : 2KMnO4 + Na2SO3 +2KOH =2K2MnO4 +Na2SO4 +H2O

2MnO4- + SO32- + 2OH- = 2MnO42- + SO42- + H2O

- Ở môi trường trung tính có thể có H2O tham gia

Ví dụ : 2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O = 2MnO2↓ + 3SO42- + 2OH

15

2

2.2.2 Nội dung phản ứng oxi hóa – khử trong hóa học hữu cơ

2.2.2.1 ðặc ñiểm hợp chất hữu cơ [18]

- Hợp chất hữu cơ là hợp chất của Cacbon (trừ CO, CO2, H2CO3, và các muối cacbonat kim loại…)

- Hợp chất hữu cơ gồm hai loại chính : hidrocacbon và dẫn xuất hidrocacbon

- Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo ñúng

hóa trị và theo một trật tự nhất ñịnh Thứ tự liên kết ñó ñược gọi là cấu tạo hóa học

Sự thay ñổi thứ tự liên kết ñó, tức là thay ñổi cấu tạo hóa học, sẽ tạo ra hợp chất khác

Ví dụ : Công thức phân tử C2H6O có hai công thức cấu tạo

CH3 – O – CH3 : ðimetyl ete, chất khí, không tác dụng với Na

CH3 – CH2 – OH : Ancol etylic, chất lỏng, tác dụng với Na giải phóng khí hidro

- Trong phân tử hợp chất hữu cơ, Cacbon có hóa trị 4 Nguyên tử cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau tạo thành mạch cacbon

Ví dụ : CH3 – CH2 – CH2 – CH3 (mạch không nhánh)

CH3-CH-CH3CH3 (Mạch có nhánh)

- Phụ thuộc cấu tạo hóa học: CH3CH2OH và CH3OCH3 khác nhau cả tính chất vật lý và tính chất hóa học

2.2.2.2 Cách xác ñịnh số oxi hoá của hợp chất hữu cơ [5]

- Trong hóa hữu cơ, những phản ứng có sự thay ñổi số oxi hóa (soh) cũng

ñược gọi là phản ứng oxi hóa – khử, cách tính số oxi hóa cho mỗi nguyên tử cũng

tuân theo qui tắc như ñối với các hợp chất vô cơ Nhưng vì phản ứng hữu cơ thường

có liên quan ñến một vài nguyên tử C trong phân tử nên ñể xác ñịnh sự oxi hóa và sự khử người ta thường làm như sau:

- Cộng hóa trị của C trong hợp chất hữu cơ ñều bằng 4, nhưng soh của C còn tùy thuộc nguyên tố liên kết với nó, nếu liên kết với nguyên tử phi kim (O, N, Cl…) thì

số oxi hóa của C là dương (+), còn nếu liên kết với nguyên tử có kim loại (Mg, Cu…) thì số oxi hóa của C sẽ là âm (- )

Cách xác ñịnh soh của C : có hai cách xác ñịnh

- Xác ñịnh theo công thức phân tử như trong hợp chất vô cơ, xác ñịnh ñược soh trung bình của C hoặc Σ số oxi hóa của C

- Xác ñịnh soh của từng nguyên tử C, dựa vào công thức cấu tạo

Thí dụ : Trường hợp trong hợp chất hữu cơ có nhiều nguyên tử C [3]

2.2.2.3 Các loại phản ứng oxi hóa - khử trong hóa học hữu cơ [12]

- Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

ða số các hợp chất hữu cơ tham gia phản ứng oxi hóa hoàn toàn ñều tạo thành sản phẩm là khí cacbonic và hơi nước, ngoài ra tùy theo thành phần các nguyên tử cấu tạo thành hợp chất hữu cơ mà sản phẩm có thể có thêm khí nitơ hay amoniăc

- Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

Trong chương trình hóa học lớp 11, học sinh ñã làm quen với các loại phản ứng oxi hóa - khử các hợp chất hữu cơ ở chương 6 – Hidrocacbon không no và chương 8 –Dẫn xuất Halogen, Ancol – Phenol

• Anken làm mất màu dung dịch thuốc tím :

3CH2 = CH2 +2KMnO4 + 4H2O →3HO-CH2 – CH2-OH +MnO2 + 2KOH Phản ứng này dùng ñể nhận biết sự có mặt của liên kết ñôi anken

• Ankin phản ứng với kali penmanganat theo phản ứng :

3C2H2 + 8KMnO4→ 3(COOK)2 +2KOH + 8MnO2↓ + 2H2O

• Phản ứng oxi hóa biến ñổi ancol thành andehit rồi thành axit :

Chất oxi hóa ancol bậc một thường dùng là KMnO4, CrO3 và Na2Cr2O7 với H2SO4 Oxi hóa ancol bậc một tạo thành andehit nhưng andehit dễ bị oxi hóa hơn ancol nên andehit sẽ bị oxi hóa tiếp tạo axit cacboxylic

RCH2OH (O→) RCHO →(O) RCOOH

Muốn dừng ở andehit, cần dùng các biện pháp sau ñây:

- Chưng cất andehit ra khỏi hỗn hợp

- Kiểm tra nghiêm ngặt nhiệt ñộ và thời gian phản ứng

• Ancol bậc một bị oxi hóa thành andehit : Ancol bậc một bị oxi hóa nhẹ

thành andehit R – CH2 – OH + CuO →to

R- CH=O +Cu +H2O (andehit)

• Ancol bậc hai bị oxi hóa thành xeton : ancol bậc hai bị oxi hóa nhẹ thành

xeton

R – CH – R’ + CuO → R – C – R’ + Cu +H2O

•Ancol etylic lên men giấm thành axit axetic : ñây là phương pháp cổ ñiển ñiều chế axit axetic, tức là oxi hóa rượu etylic bằng oxi không khí, có mặt men giấm thành axit axetic :

Andehit khử ñược Ag+ ở phức chất [ Ag(NH3)2]OH thành Ag kim loại :

AgNO3 + 3NH3 + H2O → [Ag(NH3)2]OH (Phức chất tan) + NH4NO3

R – CH =O + 2[ Ag(NH3)2]OH → R-COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3↑ + H2O

2.2.2.4 Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử trong Hóa hữu cơ

1) Phương pháp cân bằng phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ :

a) Phản ứng cháy của hidrocacbon :

Cân bằng theo trình tự sau:

- Cân bằng số nguyên tử hiñro Lấy số nguyên tử H của hiñrocacbon chia cho 2, nếu kết quả là số lẻ thì nhân ñôi phân tử hiñrocacbon, nếu là số chẵn thì ñể nguyên

- Cân bằng số nguyên tử cacbon

- Cân bằng số nguyên tử oxi

tử O2 Nếu hệ số ñó là phân số thì nhân ñôi cả 2 vế của phương trình ñể khử mẫu số

Ví dụ: 2C2H5COOH + 2 7/2O2 → 2 3CO2 + 2 3H2O

2C2H5COOH + 7O2 → 6CO2 + 6H2O

2) ðối với các phản ứng oxi hoá khử ñơn giản như trên, thì chỉ cần cân bằng theo phương pháp bình thường nhưng với các phản ứng phức tạp hơn ta cần sử dụng phương pháp thăng bằng electron hoặc phương pháp thăng bằng ion – electron [3]

Ví dụ1: Cân bằng phản ứng hóa học sau bằng phương pháp cân bằng elctron a) C2H2 + KMnO4 + H2O → Axit oxalic + MnO2 + KOH

b) CH3-CH=CH2 + KMnO4 + H2O → CH3-CH(OH)-CH2(OH) +MnO2+KOH

Từ hai câu a), b) Rút công thức cân bằng chung cho anken ?

3CH3-CH=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O→ 3CH3-CH(OH)-CH2(OH)+ 2MnO2 + 2KOH Công thức chung : 3CnH2n + 2KMnO4 + 4H2O→ 3CnH2n(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH c) CH3−C H−1 2−OH+K Cr O2 +62 7+H SO2 4→CH3−C+1HO+ Cr (SO )+32 4 3+K SO2 4+H O2