PHẢN ỨNG OXI hóa KHỬ

PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬThế của dung dịch hỗn hợp chất oxi hóa và chất khử liên hợp.Thế của dung dịch hỗn hợp chất oxi hóa và chất khử không liên hợp.Thế của hệ oxi hóa – khử đa bậc qui tắc Luther.Hằng số cân bằng của phản ứng oxi hóa – khử.Tốc độ của phản ứng oxi hóa – khử.PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ1. Thế oxi hóa – khử của dung dịch chất oxi hóa và chất khử liên hợp.Thế oxi hóa khử của hỗn hợp một cặp oxi hóa – khử liên hợp, chẳng hạn Fe3+Fe2+ , Ce4+Ce3+ thay đổi rất ít khi thêm vào hỗn hợp đó một lượng nhỏ chất oxi hóa hoặc chất khử khác. Vì vậy, dung dịch loại này được gọi là dung dịch đệm thế.

PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ 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 Fe 3+/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 Fe 3+ 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 Ce 4+ 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 Ox 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 ox 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=E1 + lg (4) Phương trình Nerst hệ (2): E=E2 + lg(5) PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •3   Thế hệ oxi hóa – khử đa bậc – quy tắc Luther  Thế hệ oxi hóa – khử đa bậc: chất bị khử theo nhiều nấc • 2+ Ví dụ 1: Vanađi hóa trị VI (VO2 ) chất oxi hóa đa bậc bị khử nhiều lần xuống hóa trị IV (VO 2+ 3+ 2+ ), hóa trị (III) (V ) hóa trị II (V ): 2+ + 2+ VO2 +2e + 2H VO +H2O VO 2+ + 3+ + e + 2H V + H2O 3+ 2+ V +e V E VI/IV = +1,0 V E IV/III = +0,337 V E III/II = - 0,255 V PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •• Ví dụ 2: Sắt có hóa trị III (Fe3+ ) là chất oxi hóa đa bậc bị khử xuống hóa trị II   2+  (Fe ), ( ):      Fe3+ +e Fe2+               E01 = +0,77 V      Fe2+ +2e      E02 = -0,44V PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •• Ví dụ 3: Biết oxi hóa- khử tiêu chuẩn nửa phản ứng:   Fe2+ +2e - 0,440V Fe3+ + 3e Fe - 0,036V Hãy tính oxi hóa- khử tiêu chuẩn cặp: Fe3+ +e Fe2+ PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ  • Giải:   • Theo phương trình Nerst ta có E = (1) E = (2) • Nhân pt (1) cho pt (2) cho ta được: 2E = 2(-0,440) + 0,059 lg[Fe 3E = 3(-0,036)+ 0,059 lg[Fe 2+ ] (3) 3+ ] (4) 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 p bậc oxi hóa nguyên tố chất oxi hóa chất khử đa bậc 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  các 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 phản ứng oxi hóa- khử Giả sử có phản ứng chất Ox Kh2 theo phương trình sau: aOx1 + b Kh2 aKh1 + bOx2 Hằng số cân phản ứng là: K= PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ • Chất 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 E chung cho cặp: PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ • Khi   phản ứng đạt tới cân = • Hoặc: = PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •• Biểu thức sau Logarit phương trình biểu thức số cân K  phản ứng Do đó: LgK = PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ • 2- Ví dụ: tính số cân phản ứng Cr 2O7 Fe 2+ 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 : 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 cảm ứng phản ứng xảy chậm, tốc độ tăng lên đồng thời có phản ứng nhanh khác xảy Thank you for your listen! [...]... PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ  • Giải:   Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14H+ • 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O Hằng số cân bằng của phản ứng: ⇒ K = 1060 PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ 5 Tốc độ phản ứng oxi hóa - khử Tốc độ phản ứng oxi hóa - khử phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ , nồng độ các chất tham gia phản ứng, chất xúc tác, sự cảm ứng PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ  Chất xúc tác : Chất xúc tác là chất làm thay đổi tốc độ phản. .. -0,744V PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ  • Giải:   (1) -0,4082V (2) -0,744V (3) Ta thấy (3)=(2)-(1), nên: 2 E30 = 3 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 Ox 1 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 • Chất oxi hóa thuộc cặp oxi hóa- khử. .. 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 thế oxi hóa- khử tiêu chuẩn của điện cực , biết thế oxi hóa- khử tiêu... aKh1 Chất Kh2 thuộc cặp oxi hóa- khử liên hợp: bOx2 + ne bKh2 • Thế cân bằng E chung cho cả 2 cặp: PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ • Khi   phản ứng đạt tới cân bằng thì = • Hoặc: = PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •• Biểu thức sau Logarit của phương trình trên chính là biểu thức của hằng số cân bằng K của phản ứng Do đó: LgK = PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ • 2- Ví dụ: tính hằng số cân bằng của phản ứng giữa Cr 2O7 và Fe 2+...PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ •• Ví dụ 3: Biết thế oxi hóa- khử tiêu chuẩn của 2 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  • Giải:   • Theo phương trình Nerst ta có E = (1) E = (2) • Nhân pt (1) cho 2 và pt (2) cho 3 ta được: 2E = 2(-0,440) + 0,059 lg[Fe 3E = 3(-0,036)+ 0,059 lg[Fe 2+ ] (3) 3+ ] (4) PHẢN...  Chất xúc tác : Chất xúc tác là chất làm thay đổi tốc độ phản ứng nhưng không bị tiêu hao trong quá trình phản ứng vì có lẽ nó tham gia vào giai doạn trung gian và được tái sinh vào nhưng giai đoạn cuối  Phản ứng cảm ứng : Phản ứng cảm ứng là phản ứng một mình thì xảy ra rất chậm, nhưng tốc độ của nó được tăng lên đồng thời có một phản ứng nhanh khác xảy ra Thank you for your listen!