Lý thuyết cơ bản

1. Khái niệm và phân loại phản ứng oxi hĩa khử

1.1. Khái niệm (SGK) 1.2. Phân loại

a. Phản ứng oxi hĩa – khử đơn giản: chất oxi hĩa và chất khử khác nhau

VD: 2 0 Na+ 0 2 Cl 2Na Cl1 1 .

b. Phản ứng tự oxi hĩa – khử: tác nhân oxi hĩa và khử là một nguyên tố duy nhất.

VD: 2 0 2 Cl +2NaOH  Na Cl1 + 1 Na Cl O +H2O. 5 1 7 3 4 4K Cl O K Cl 3K Cl O 6 7 4 2 4 2 4 2

3K MnO H O2K Mn O MnO 4KOH

c. Phản ứng oxi hĩa – khử nội phân tử: tác nhân oxi hĩa và khử là những nguyên tố khác

nhau nhưng cùng nằm trong 1 phân tử. VD:

5 2 3 0

3 2 2

2Na N O  to 2Na N O O

d. Phản ứng oxi hĩa – khử phức tạp: là phản ứng trong đĩ cĩ nhiều nguyên tố thay đổi số

oxi hĩa hoặc cĩ acid, kiểm, nước tham gia làm mơi trường. VD:

2 7 3 2

2

4 4 2 4 4 3 4 2 4 2

10Fe SO 2K MnO H SO 5Fe SO ( ) 2Mn SO K SO H O

2. Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hĩa – khử

2.1. Nguyên tắc chung

Tổng số eletron của chất khử cho bằng tổng số electron của chất oxi hĩa nhận, hay tổng độ tăng số oxi hĩa của chất khử bằng tổng độ giảm số oxi hĩa của chất oxi hĩa. 2.2. Phương pháp cân bằng: Tiến hành theo 4 bước

Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng, xác định số oxi hĩa, chất oxi hĩa, chất khử ( chất cĩ số

oxi hĩa dương cao nhất cĩ khả năng oxi hĩa, chất cĩ số oxi hĩa âm thấp nhất cĩ khả năng khử, chất cĩ số oxi hĩa trung gian thì tùy vào điều kiện phản ứng với chất nào mà thể hiện tính khử hay tính oxi hĩa hoặc cả hai)

Bước 2: Viết các nửa PT cho nhận electron. Tìm hệ số và cân bằng số electron cho –

nhận.

Bước 3: Đưa hệ số tìm được từ nửa các PT cho – nhận e vào chất khử, chất oxi hĩa

tương ứng trong các PTHH.

Bước 4: Cân bằng chất khơng tham gia quá trình oxi hĩa – khử ( nếu cĩ) theo trật tự

sau: Số nguyên tử kim loại  gốc axit số phân tử mơi trường(axit hoặc kiềm) và cuối cùng là số lượng phân tử nước tạo ra.

Ví dụ: 0 5 2 2 3 ( 3 2) 2 Cu H N O  Cu NO N O H O  0 2 5 2 2 3 Cu Cu e N e N       

Nên ta cĩ phương trình 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 +2NO +H2O 2.3. Một số chú ý khi cân bằng phản ứng oxi hĩa – khử

a. Để tránh hệ số cân bằng ở dạng phân số, thường xuyên chú ý tới chỉ số của các chất oxi hĩa và khử ở trước và sau phản ứng. Đĩ là các chất khí như O2, Cl2, N2, N2O… hoặc các muối như Fe2(SO4)3, K2Cr2O7….

Ví dụ 1: Zn HNO 3Zn NO( 3 2) N O H O2  2

Ví dụ 2: FeSO4KMnO4H SO2 4 Fe SO2( 4 3) MnSO4K SO2 4H O2

b. Phản ứng cĩ nhiều nguyên tố trong hợp chất cùng tăng hoặc cùng giảm SOXH, trong trường hợp này chỉ cần xác định SOXH của sản phẩm, cịn chất phản ứng cĩ thể xem như SOXH bằng 0.

Ví dụ 1: As S +HNO +H O2 3 3 2 H AsO +H SO +NO3 4 2 4 Ví dụ 2: CuFeS +H SO 2 2 4 CuSO +Fe (SO ) +SO +H O4 2 4 3 2 2 Ví dụ 3: FeS2O2 Fe O2 3SO2

c. Nếu trong phản ứng cĩ đơn chất vừa là chất khử vừa là chất oxi hĩa ( tự oxi hĩa –

khử ) thì trong các nủa phản ứng, đơn chất chỉ cần ghi ở dạng nguyên tử, sau đĩ cộng các quá trình lại rồi đưa hệ số vào PT.

Ví dụ 1: 0 70 2 C 3 2 Cl KOHKCl KClO H O Ví dụ 2: KClO3HClCl2KCl H O 2

d. Nếu trong PTHH cĩ nhiều chất oxi hĩa, khử khác nhau thì ta cộng các quá trình

giống nhau, sau đĩ mới cân bằng 2 nửa phản ứng. ví dụ: KNO3  S C K S CO2  2N2

e. Nếu trong cùng một hợp chất chứa các nguyên tố oxi hĩa và khử khác nhau thì phải

cộng lại sau đĩ mới cân bằng với q trình cịn lại Ví dụ: NH ClO4 4 P N2H PO3 4Cl2H O2

f. Nếu trong hợp chất chứa nguyên tố cĩ SOXH tổng quát thì cân bằng phải chú ý đến

chỉ số nguyên tố đĩ trong cơng thức.

Ví dụ: M2Ox + HNO3 M(NO3)3 + NO + H2O

32 2