Các hiểu biết để viết cân phản ứng Hóa học thường gặp Vietsciences-Võ Hồng Thái 17/04//06 Sau thi đậu tú tài (tốt nghiệp phổ thông), học sinh không ghi danh tự để học đại học đại học nước, kể công hay tư, mà phải qua kỳ thi tuyển vào đại học Để thi tuyển vào ngành khoa học tự nhiên, học sinh phải thi ba mơn tốn, lý, hóa tốn, sinh, hóa Cuộc thi tuyển gay go, tạo căng thẳng, áp lực lớn người học, phụ huynh, tỉ lệ để vào học ĐH khoảng 20-30% số học sinh đậu tú tài Muốn làm mơn hóa học (cũng môn khác), học sinh phải nắm vững kiến thức mà học phổ thơng (mơn hóa học dạy từ lớp đến lớp 12) Tôi soạn hệ thống hóa kiến thức hóa học nhằm giúp cho mục đích ơn tập cho em Vì phục vụ cho em học sinh phổ thông, nên từ ngữ mà dùng phải giống sách giáo khoa VN Chương trình Hóa học Chuần bị thi vơ Đại học: Số oxi hóa khử Phản ứng oxi hóa khử Thế điện hóa chuẩn Các phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử Quy luật chung hòa tan nước muối hydroxyd Quy luật chung hòa tan nước muối hydroxyd Các phản ứng vô thường gặp khác Các phản ứng oxi hóa khử thường gặp khác ======== A- Vấn đề hóa vơ I Số oxi hóa (Số OXID HĨA) Số oxi hóa đại lượng qui ước Tính số oxi hóa giúp ta nhận diện nhanh chất oxi hóa, chất khử, viết phản ứng oxi hóa khử cân phản ứng oxi hóa khử I.1 Định nghĩa Số oxi hóa nguyên tố đại lượng cho biết khả cho nhận điện tử nguyên tử nguyên tố phân tử Nó điện tích xuất nguyên tử nguyên tố với giả thiết tất phân tử hợp chất gồm ion - nguyên - tử tạo nên Người ta qui ước, liên kết cộng hóa trị phân cực (có cực) coi liên kết ion, với đơi điện tử góp chung bị kéo hẳn phía nguyên tố có có độ âm điện lớn Như vậy, số oxi hóa điện tích thật liên kết ion, điện tích qui ước (biểu kiến) liên kết cộng hóa trị phân cực Thí dụ: Na+ Cl- ( ion thật sự) ⇒ xNa = +1 ; xCl = -1 NaCl CaO (x: số oxi hóa) Ca2+ O2- (ion thật sự) ⇒ xCa = +2 ; xO = -2 HCl (khí) (ion biểu kiến) ⇒ xH = +1 ; xCl = -1 H2O NH3 (Amoniac) (ion biểu kiến) ⇒ xH = +1 ; xN = -3 (ion qui ước) CH4 (Metan) (ion biểu kiến) ⇒ xH = +1 ; xC = -4 (ion biểu kiến) ⇒ xH = +1 ; xO = -2 (ion qui ước) I.2 Các qui ước (qui tắc) để tính số oxi hóa I.2.1 Trong đơn chất Số oxi hóa nguyên tử đơn chất khơng (0) Thí dụ: Na xNa = H2 xH = N2 (Nitơ, Nitrogen) O2 (oxi, oxygen) O3 (ozon) [O] (oxi nguyên tử) [H] (hiđro nguyên tử, hydrogen nguyên tử) xN = xO = xO = xO = xH = xHe = He xCl = Cl2 xFe = Fe I.2.2 Trong hợp chất Tổng đại số số oxi hóa nguyên tử hợp chất không (0) Thí dụ: H2SO4 2xH + xS + 4xO = KMnO4 xK + xMn + 4xO = K2Cr2O7 2xK + 2xCr +7xO = C12H22O11 12xC + 22xH + 11xO = HNO3 xH + xN + 3xO = _ Kim loại kiềm [ Liti (Litium, Li), Natri (Natrium, Na), Kali (Kalium, K), Rubiđi (Rubidium, Rb), Xezi (Cesium, Cs), Franxi (Francium, Fr) ] hợp chất luôn có số oxi hóa +1 Thí dụ: NaCl xNa = +1 KOH xK = +1 Li2O xLi = +1 CH3COONa xNa = +1 K2SO4 xK = +1 Na xNa = K xK = Li xLi = - Kim loại kiềm thổ Canxi (Calcium, Ca), Stronti (Strontium, Sr), Bari (Barium, Ba), Rađi (Radium, Ra) ] Berili (Berilium, Be), Magie (Magnesium, Mg) hợp chất ln có số oxi hóa +2 Thí dụ: CaO BaSO4 xCa = +2 xBa = +2 Mg(NO3)2 xMg = +2 Ba(OH)2 xBa = +2 Ca(HCOO)2 xCa = +2 Mg xMg = Ca xCa = Ba xBa = - Hiđro (Hidrogen, H) hợp chất hầu hết có số oxi hóa +1 Nhưng H hiđrua (hidrur) kim loại có số oxi hóa -1 Thí dụ: HNO3 xH = +1 H2SO4 C2H5OH C6H12O6 xH = +1 xH +1 H2O2 NaH (Natri hiđrua, Hidrur natrium) CaH2 (Canxi hidrua, Hidrur calcium) xH = +1 xH = +1 = xH -1 H2 = xH = -1 [H] xH = xH = - Oxi (Oxigen, O) hợp chất hầu hết có số oxi hóa -2 Nhưng O peoxit (peroxid, -O-O-) có số oxi hóa -1 O hợp chất với Flo (Fluor, OF2) có số oxi hóa +2 Thí dụ: HNO3 KMnO4 H2SO4 C6H5NO2 K2Cr2O7 H2O H2O2 (H-O-O-H, Hiđro peoxit, Peroxid hidrogen) Na2O2 (Na-O-O-Na, Natri peoxit, Peroxid natrium) CaO2 (Canxi peoxit, Peroxid calcium) OF2 (F-O-F, oxi florua, Fluorur oxigen) O2 (Oxi) O3 (ozon) xO = -2 xO = -2 xO = -2 xO = -2 xO = -2 xO = -2 xO =1 xO = -1 xO = -1 [O] xO = +2 (Oxi nguyên tử) xO = xO = xO = I.2.3 Trong ion Tổng đại số số oxi hóa nguyên tử ion điện tích ion Thí dụ: Na+ xNa = +1 O2 - xO = -2 NH4+ xN + 4xH = +1 Fe3+ xFe = +3 MnO4- xMn + 4xO = -1 MnO42- xMn + 4xO = -2 SO32- xS + 3xO = -2 Ag+ xAg = +1 Cr2O72- 2xCr + 7xO = -2 Cu2+ xCu = +2 Bài tập Tính số oxi hóa ngun tố có gạch chất sau: KMnO4, K2MnO4, MnO2, Mn2+, MnO4-, MnO42-, Mn, MnSO4, MnCl2, HNO3, HNO2, NO3-, NO2, NO2-, N2, NH4+, NH4NO3, N2O, NO, N2O3, N2O5, KNO3, N2O4, (NH4)2SO4, CuO, Cu, Cu2O, Cu2+, CuSO4, CuCl, CuCl2, Cu(OH)2, FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe, Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeS2, FeCO3, Fe3+, FeSO4, Fe2(SO4)3, Fe(NO3)3, CaC2, Al4C3, C, CO, CO2 Bài tập 1' Tính số oxi hóa nguyên tố có gạch phân tử ion sau đây: K2Cr2O7, Cr, Cr3+, K2CrO4, Cr2O72-, Cr2(SO4)3, Cr2O3, CrO42-, CrCl3, CrO2-, CrO, Cr2O3, CrO3, Cr(OH)3, Na2Cr2O7, CrBr3, NaCrO2, H2SO4, H2SO3, FeSO4, SO3, SO32-, Na2S2O3, Na2S4O6, S, S8, SO42-, SO2, H2S, SF6, FeS2, FeS, K2S, KHS, H3PO4, P4, P, P2O5, P2O3, PH3, PO43-, AlO2-, KAlO2, HCl, Cl2, Cl-, KClO3, NaClO, ClO- Ghi G1 Hầu hết nguyên tố hóa học bảng hệ thống tuần hồn kim loại, có số phi kim (không kim loại) Sau 11 phi kim thường gặp: H C N O F Si P S Cl Br I Dạng đơn chất 11 phi kim là: F2, Cl2, Br2, I2, O2, S, N2, P, C, Si, H2 G2 Kim loại khơng có số oxi hóa âm Kim loại có số oxi hóa đơn chất, có số oxi hóa dương hợp chất (Bởi kim loại cho điện tử, thể tính khử, khơng nhận điện tử) Nguyên tố có số oxi hóa âm (trong hợp chất) ngun tố phi kim G3 Độ âm điện Độ âm điện nguyên tố đại lượng cho biết khả thu hút điện tử góp chung liên kết cộng hóa trị nguyên tử nguyên tố Độ âm điện lớn thu hút điện tử góp chung nhiều Flo (F, Fluor) có độ âm điện lớn nhất, 4, kim loại kiềm có độ âm điện nhỏ nhất, nhỏ Sau trị số độ âm điện số nguyên tố thường gặp: Nguyên C tố Độ âm điện H 2,5 2,1 O N Cl Br F S Ca Na K 3, 3,0 2, 2,7 4,0 2,4 1,04 1,0 0,9 ... Cl2, Cl-, KClO3, NaClO, ClO- Ghi G1 Hầu hết ngun tố hóa học bảng hệ thống tuần hồn kim loại, có số phi kim (không kim loại) Sau 11 phi kim thường gặp: H C N O F Si P S Cl Br I Dạng đơn chất 11 phi... xC = -4 (ion biểu kiến) ⇒ xH = +1 ; xO = -2 (ion qui ước) I.2 Các qui ước (qui tắc) để tính số oxi hóa I.2.1 Trong đơn chất Số oxi hóa nguyên tử đơn chất khơng (0) Thí dụ: Na xNa = H2 xH = N2... loại khơng có số oxi hóa âm Kim loại có số oxi hóa đơn chất, có số oxi hóa dương hợp chất (Bởi kim loại cho điện tử, thể tính khử, khơng nhận điện tử) Ngun tố có số oxi hóa âm (trong hợp chất)