PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ

PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ NHÓM DUNG LÂM HIỀN KHUYÊN HUYỀN AN HOA PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ Thế dung dịch hỗn hợp chất oxi hóa chất khử liên hợp Thế dung dịch hỗn hợp chất oxi hóa chất khử không liên hợp Thế hệ oxi hóa – khử đa bậc- qui tắc Luther Hằng số cân phản ứng oxi hóa – khử Tốc độ phản ứng oxi hóa – khử PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ Thế oxi hóa – khử dung dịch chất oxi hóa chất khử liên hợp Thế oxi hóa - khử hỗn hợp cặp oxi hóa – khử liên hợp, chẳng hạn Fe3+/Fe2+ , Ce4+/Ce3+ thay đổi thêm vào hỗn hợp lượng nhỏ chất oxi hóa chất khử khác Vì vậy, dung dịch loại gọi dung dịch đệm PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •Ví dụ: tính oxi hóa – khử dung dịch hỗn hợp Fe3+ 1M + Fe2+ 1M  Giải: E = E0 + 0.059lg = 0,77 (=E0) PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •   Nếu thêm vào 1lít dung dịch hỗn hợp 0,1 mol Ce4+ H2SO4 để xảy phản ứng: Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+ , nồng độ Fe2+ giảm đi, nồng độ Fe3+ tăng lên: Fe3+ = + 0,1 = 1,1 mol/l Fe2+ = – 0,1 = 0,9 mol/l , dung dịch là: E = 0,77 + 0,059lg = 0,785V PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ Thế oxi hóa – khử dung dịch chất oxi hóa chất khử không liên hợp Giả sử có hỗn hợp gồm chất oxi hóa Ox1 cặp liên hợp Ox1/Kh1 chất khử Kh2 cặp liên hợp khác Ox1/Kh2, ta có : Ox1 + be  kh1 (1) Kh2 + ae  Ox2 (2) PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ Nhân (1) với a, (2) với b cộng phương trình lại phương trình phản ứng ox1 kh2 aOx1 + bKh2 = aKh1 + bOx2 PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •Nếu   biết nồng độ ban đầu chất giả sử phản ứng xảy hoàn toàn, tính oxh khử dung dịch: Phương trình Nerst hệ (1): E=E10 + lg (4) Phương trình Nerst hệ (2): E=E20 + lg(5) PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •   Thế của hệ oxi hóa – khử đa bậc – quy tắc Luther  Thế của hệ oxi hóa – khử đa bậc: chất có thể bị khử theo nhiều nấc • Ví dụ 1: Vanađi hóa trị VI (VO22+) là chất oxi hóa đa bậc nó có thể bị khử nhiều lần xuống hóa trị IV (VO2+), hóa trị (III) (V3+) và hóa trị II (V2+): VO22+ +2e + 2H+ VO2+ +H2O E0VI/IV = +1,0 V VO2+ + e + 2H+ V3+ + H2O E0IV/III = +0,337 V V3+ + e V2+ E0III/II = - 0,255 V PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ • Ví   dụ 3: Biết thế oxi hóa- khử tiêu chuẩn của nửa phản ứng: Fe2+ +2e - 0,440V Fe3+ + 3e Fe - 0,036V Hãy tính thế oxi hóa- khử tiêu chuẩn của cặp: Fe3+ +e Fe2+ PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ  • Giả   i: • Theo phương trình Nerst ta có E= (1) E= (2) • Nhân pt (1) cho và pt (2) cho ta được: 2E = 2(-0,440) + 0,059 lg[Fe2+] 3E = 3(-0,036)+ 0,059 lg[Fe3+] (4) (3) PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •   Lấy (3) - (4) ta có: E = 3(-0,036) - 2(-0,440) + 0,059 lg Hay E = Với 3(-0,036) - 2(-0,440) = +0,772 V PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ  •  Quy tắc Luther Nếu m,n và p là những bậc oxi hóa của nguyên tố của chất oxi hóa hoặc chất khử đa bậc và m > n > p thì: (m-p) + (n – p) PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ • Ví   dụ 4: Tính oxi hóa-khử tiêu chuẩn điện cực , biết oxi hóa-khử tiêu chuẩn điện cực -0,4082V -0,744V PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ  • Giải:   (1) -0,4082V (2) -0,744V (3) Ta thấy (3)=(2)-(1), nên: E30 = E20 - E10 => E30 = = - 0,9119 V PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •4  Hằng số cân bằng của phản ứng oxi hóa- khử Giả sử có phản ứng giữa chất Ox1 và Kh2 theo phương trình sau: aOx1 + b Kh2 aKh1 + bOx2 Hằng số cân bằng của phản ứng đó là: K= PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ • Chấ   t oxi hóa thuộc cặp oxi hóa- khử liên hợp: aOx1 + ne aKh1 • Chất Kh2 thuộc cặp oxi hóa- khử liên hợp: bOx2 + ne bKh2 • Thế cân bằng E chung cho cả cặp: PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ • Khi   phản ứng đạt tới cân bằng thì = • Hoặc: = PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ • Biể   u thức sau Logarit của phương trình chính là biểu thức của hằng số cân bằng K của phản ứng Do đó: LgK = PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ • Ví dụ: tính số cân phản ứng Cr2O72- Fe2+ môi trường axit PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ  • Giải:   Cr2O72- + Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O • Hằng số cân phản ứng: ⇒ K = 1060 PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ Tốc độ phản ứng oxi hóa - khử Tốc độ phản ứng oxi hóa - khử phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhiệt độ , nồng độ chất tham gia phản ứng, chất xúc tác, cảm ứng… PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ  Chất xúc tác :  Phản ứng cảm ứng : Chất xúc tác chất làm thay đổi tốc độ phản ứng không bị tiêu hao trình phản ứng có lẽ tham gia vào giai doạn trung gian tái sinh vào giai đoạn cuối Phản ứng cảm ứng phản ứng xảy chậm, tốc độ tăng lên đồng thời có phản ứng nhanh khác xảy Thank you for your listen!