Cú một số cỏch để thiết lập phương trỡnh của phản ứng oxi húa - khử như phương phỏp thăng bằng electron, phương phỏp ion - electron, tất cả đều dựa vào nguyờn lớ bảo toàn khối lượng và
https://giasudaykem.com.vn/tai-lieu-mon-hoa.html
bảo toàn điện tớch. Ở đõy chỉ đề cập đến phương phỏp thăng bằng electron, vỡ đõy là phương phỏp đơn giản nhưng lại cú thể cõn bằng hầu hết cỏc phản ứng oxi húa khử. Cỏc bước cõn bằng theo phương phỏp này như sau:
Bước 1: Xỏc định số oxi húa của cỏc nguyờn tố trong phản ứng (chỉ nờn biểu diễn số oxi húa của những nguyờn tố nào cú sự thay đổi số oxi húa). Từ đú dựa vào dấu hiệu nhận biết để xỏc định chất oxi húa, chất khử.
Bước 2: Viết cỏc quỏ trỡnh oxi húa và quỏ trỡnh khử và cõn bằng mỗi quỏ trỡnh.
Bước 3: Tỡm hệ số thớch hợp cho chất oxi húa và chất khử theo nguyờn tắc: tổng số electron cho bằng tổng số electron nhận. Tức là đi tỡm bội số chung nhỏ nhất của số electron cho và số electron nhận, sau đú lấy bội số chung đú chia cho số electron cho hoặc nhận thỡ được hệ số của chất khử và chất oxi húa tương ứng.
Bước 4: Đặt hệ số của chất oxi húa và chất khử vào phương trỡnh phản ứng. Sau đú chọn hệ số thớch hợp cho cỏc chất khụng tham gia vào phản ứng oxi húa - khử.
Thớ dụ 1: Phản ứng oxi húa - khử đơn giản, khụng cú mụi trường
Fe2O3 + H2 tO Fe + H2O
Bước 1: Xỏc định số oxi húa , chất oxi húa , chất khử
Fe+32O3 + H2 tO Fe + H2O
o o +1
Chất oxi húa : Fe+3 (trong Fe2O3) Chất khử: H02
Bước 2: Viết cỏc quỏ trỡnh oxi húa, khử
2Fe+3 + 2x3e 2Fe0 (quỏ trỡnh khử) H02 2H+ + 2x1e (quỏ trỡnh oxi húa)
Chỳ ý: Khi chất oxi húa (khử) cú chỉ số lớn hơn 1 trong phõn tử thỡ phải thờm hệ số (bằng chỉ số trong phõn tử) vào quỏ trỡnh khử (oxi húa ) tương ứng. Ở thớ dụ trờn: Fe+3, H0 cú chỉ số là 2 trong phõn tử tương ứng Fe2O3, H2 do vậy cần thờm hệ số 2 vào quỏ trỡnh khử, oxi húa .
Bước 3: Tỡm hệ số cho hai quỏ trỡnh oxi húa và khử
Bội số chung nhỏ nhất (BSCNN) = 6 do đú hệ số mỗi quỏ trỡnh như sau: 1x 2Fe+3 + 2 x 3e 2Fe0
3x H02 2H+1
https://giasudaykem.com.vn/tai-lieu-mon-hoa.html
Bước 4: Đặt hệ số chất oxi húa , chất khử vào phương trỡnh
Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O
Thớ dụ 2: Phản ứng oxi húa - khử trong đú chất oxi húa (khử) cũn cú vai trũ làm mụi trường
Cu + H2SO4đặc t
O
CuSO4 + SO2 + H2O
Bước 1: Xỏc định số oxi húa , chất oxi húa , chất khử
Cu + H2SO4đặc t
O
CuSO4 + SO2 + H2O
o +6 +2 +4
Chất oxi húa : S+6 (trong H2SO4) Chất khử: Cu0
Bước 2: Viết quỏ trỡnh oxi húa, quỏ trỡnh khử:
Cu Cu+2
+ 2e (quỏ trỡnh oxi húa ) S+6 + 2e S+4
(quỏ trỡnh khử)
Bước 3: Tỡm hệ số cho hai quỏ trỡnh oxi húa và khử
BSCNN = 2
1 x Cu Cu+2 + 2e 1 x S+6 + 2e S+4
Bước 4: Đặt hệ số chất oxi húa , chất khử vào phương trỡnh
Do H2SO4 vừa đúng vai trũ là chất oxi húa vừa đúng vai trũ là mụi trường nờn hệ số của nú trong phương trỡnh khụng phải là hệ số của quỏ trỡnh khử mà phải cộng thờm phần tham gia làm mụi trường. Những hợp chất đúng hai vai trũ như vậy thường cõn bằng hệ số cuối cựng.
Cu + H2SO4đặc t
O
CuSO4 + SO2 + H2O
o +6 +2 +4
2 2
Thớ dụ 3: Phản ứng oxi húa - khử phức tạp: cú nhiều chất oxi húa hoặc khử FeS2 + O2 tO Fe2O3 + SO2 ( FeS+2 -12 )
Bước 1: Xỏc định số oxi húa, chất oxi húa , chất khử
FeS+2 -12 + Oo2 tO Fe+32O-23 + +4SO-22Chất oxi húa : O20 Chất oxi húa : O20
Chất khử: Fe+2, S-1 (trong FeS2)
Bước 2: Viết quỏ trỡnh oxi húa, quỏ trỡnh khử:
https://giasudaykem.com.vn/tai-lieu-mon-hoa.html
Do cú hai chất khử là Fe+2, S-1 trong một phõn tử nờn lần lượt viết quỏ trỡnh oxi húa của chỳng rồi cộng hai quỏ trỡnh đú lại, chỳ { đảm bảo tỉ lệ số nguyờn tử trong phõn tử FeS2 giữa Fe+2 và S-1 là 1:2
1 x 2Fe+2 2Fe+3
+ 2e (trong Fe2O3, Fe+3 cú hệ số 2) 2 x 2S-1 2S+4
+ 10e (trong FeS2 , S-1 cú hệ số 2) 2FeS2 2Fe+3
+ 4S+4 + 22e
2FeS2 2Fe+3 + 4S+4 + 22e (quỏ trỡnh oxi húa ) O0
2 + 4e 2O-2 (quỏ trỡnh khử)
Bước 3: Tỡm hệ số cho hai quỏ trỡnh oxi húa và khử
BSCNN = 44
2 x 2FeS2 2Fe+3 + 4S+4 + 22e 11 x O0
2 + 4e 2O-2
Bước 4: Đặt hệ số chất oxi húa , chất khử vào phương trỡnh
FeS+2 -12 + Oo2 tO Fe+32O-23 + +4SO-22
4 11 2 8
Thớ dụ 4: Phản ứng oxi húa - khử của hợp chất hữu cơ
C3H8 + O2 t CO2 + H2O
O
Bước 1: Xỏc định số oxi húa , chất oxi húa , chất khử
C3H8 + O2 t CO2 + H2O
O
o -2 -2
-8/3 +4
Chất oxi húa : C-8/3 (trong C3H8) Chất khử: O0
2
Nhận xột: trong phản ứng trờn tất cả cỏc nguyờn tử C đều bị oxi húa thành CO2 nờn sử dụng số oxi húa trung bỡnh để cõn bằng phương trỡnh húa học.
Bước 2: Viết quỏ trỡnh oxi húa, quỏ trỡnh khử:
3C-8/3 3C+4 + 20e (quỏ trỡnh oxi húa ) O02 + 4e 2O-2
https://giasudaykem.com.vn/tai-lieu-mon-hoa.html
Bước 3: Tỡm hệ số cho hai quỏ trỡnh oxi húa và khử
BSCNN = 20 1 x 3C-8/3 3C+4 + 20e 5 x O0 2 + 4e 2O-2
Bước 4: Đặt hệ số chất oxi húa, chất khử vào phương trỡnh