II –TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1 Tác dụng với o
4. Tầm quan trọng của phản ứng oxi hóa – khử
Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học làm cơ sở của nhiều công nghệ sản xuất trong luyện kim và trong công nghiệp hóa học.
Người ta sử dụng hợp lí các phản ứng oxi hóa - khử để 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 đã tìm được nhiều biện pháp hạn chế các phản ứng ôxi hóa – khử không có lợi.
Ghi nhớ:
1. Chất chiếm oxi của chất khác là chất khử. Chất nhường oxi cho chất khác là chất oxi hóa.
2. Sự tách oxi ra khỏi hợp chất là sự khử. Sự tác dụng của oxi với một chất là sự oxi hóa.
3. Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.
112
Đọc thêm
1. Ở cấp Trung học cơ sở ta thừa nhận định nghĩa sự oxi hóa, sự khử cũng như chất oxi hóa, chất khử gắn với sự nhường hoặc nhận oxi.
Người ta còn có thể định nghĩa sự oxi hóa, sự khử, chất oxi hóa, chất khử gắn với sự nhường hoặc nhận hiđro. Thí 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 hiđro cho chất khác là chất khử.
- Chất nhường oxi cho chất khác hoặc là chất kết hợp với hiđro là chất oxi hóa.
2. Sau này ở cấp Trung học phổ thông sẽ đưa ra định nghĩa mở rộng: sự oxi hóa và sự khử gắn với sự chuyển dịch electron. Thí dụ, trong phản ứng của Na và O2 đã có sự chuyển dịch electron từ nguyên tử natri sang nguyên tử oxi, vì vậy có sự oxi hóa Na thành
Na2O (sự nhường e), natri là chất khử (nguyên tử nhường e), oxi là chất oxi hóa (nguyên tử nhận e).
Có những phản ứng hóa học tuy không có oxi tham gia nhưng có sự chuyển dịch electron nên cũng được gọi là phản ứng oxi hóa – khử. Thí dụ, trong phản ứng giữa natri và clo, đã có sự chuyển dịch electron từ nguyên tử natri đến nguyên tử clo, vì vậy natri được gọi là chất khử, oxi được gọi là chất oxi hóa.
Do đó, phản ứng oxi hóa – khử còn được định nghĩa là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển dịch electron giữa các chất phản ứng.
113
BÀI TẬP
1. Hãy chép vào vở bài tập những câu đúng trong các câu sau đây: A) Chất nhường oxi cho chất khác là chất khử;
B) Chất nhường oxi cho chất khác là chất oxi hóa; C) Chất chiếm oxi của chất khác là chất khử;
D) Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có xảy ra sự oxi hóa;
E) Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.
2. Hãy cho biết trong những phản ứng hóa học xảy ra quanh ta sau đây, phản ứng nào là phản ứng oxi hóa – khử? Lợi ích và tác hại của mỗi phản ứng?
a) Đốt than trong lò: C + O2 … CO2
b) Dùng cacbon oxit khử sắt (III) oxit trong luyện kim: Fe2O3 + 3CO … 2Fe + 3CO2
c) Nung vôi: CaCO3 … CaO + CO2
d) Sắt bị gỉ trong không khí: 4Fe + 3O2 -> 2Fe2O3
Fe2O3 + CO … CO2 + Fe Fe3O4 + H2 … H2O + Fe CO2 + Mg … MgO + C
Các phản ứng hóa học này có phải là phản ứng oxi hóa – khử không? Vì sao? Nếu là phản ứng oxi hóa – khử, cho biết chất nào là chất khử, chất oxi hóa? Vì sao?
4*. Trong phòng thí nghiệm, người ta đã dùng cacbon oxit CO để khử 0,2 mol Fe3O4 và dùng khí hiđro để khử 0,2 mol Fe2O3 ở nhiệt độ cao.
a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra;
b) Tính số lít khí CO và H2 ở đktc cần dùng cho mỗi phản ứng; c) Tính số gam sắt thu được ở mỗi phản ứng hóa học.
5*. Trong phòng thí nghiệm, người ta dùng hiđro để khử sắt (III) oxit và thu được 11,2 gam sắt.
a) Viết phương trình hóa học của phản ứng đã xảy ra; b) Tính khối lượng sắt (III) oxit đã phản ứng;
c) Tính thể tích khí hiđro đã tiêu thụ (ở đktc). 114
Bài 33 (1 tiết)
ĐIỀU CHẾ KHÍ HIĐRO – PHẢN ỨNG THẾ
Trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp nhiều khi người ta cần dùng khí hiđro. Làm thế nào để điều chế được khí hiđro? Phản ứng điều chế khí hiđro trong phòng thí nghiệm thuộc loại phản ứng nào?