a) Dựa vào loại hợp chất người ta phân biệt:
6.1. Các định nghĩa về chất oxi hoá – khử
Chất oxi hóa – là chất có khả năng nhận electron. Chất khử là chất có khả năng cho electron.
Một chất oxi hóa sau khi đã nhận electron sẽ trở thành chất khử gọi là chất khử liên hợp của nó. Mỗi cặp oxi hóa – khử liên hợp được biểu diễn bằng phương trình:
Ox + ne ⇔Red Trong đó Ox – chất oxi hóa
Red – chất khử
n – số điện tử mà chất oxi hóa nhận để trở thành chất khử. Ví dụ cặp oxi hóa – khử liên hợp:
Dạng oxi hóa Dạng khử Cặp oxi hóa – khử liên hợp
Zn2+ + 2e ↔ Zn0 Zn2+/ Zn0 Fe3+ + e ↔ Fe2+ Fe3+/ Fe2+
2 H+ + 2e ↔ H2 2H+/ H2
Cl2 + 2e ↔ 2 Cl- Cl2/2Cl-
MnO4- + 5e + 8 H+ ↔ Mn2- + 4 H2O MnO4-/ Mn2- Fe(CN)63- + e ↔ Fe(CN)64- Fe(CN)63-/ Fe(CN)64-
Electron không tồn tại ở trạng thái tự do trong dung dịch. Một chất chỉ thể hiện tính khử khi có một chất oxi hóa nhận điện tử của nó.
Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng trao đổi điện tử giữa chất khử (chất cho electron) và chất oxi hóa (chất nhận electron).
Hay nói một cách khác: Phản ứng oxy hoá khử là phản ứng trong đó có sự thay đổi mức oxi hoá, chất oxi hoá nhận electron và mức oxi hoá giảm, chất khử nhường electron và mức oxi hoá tăng.
Red1 ↔ Ox1 + e : sự khử – chất khử bị oxi hóa Ox2 + e ↔ Red2 : sự oxi hóa – chất oxi hóa bị khử Red1 + Ox2 ↔ Ox1 + Red2 : quá trình oxi hóa – khử
Một chất càng dễ nhận electron thì nó có tính oxi hóa càng mạnh, ngược lại một chất nhường electron càng dễ thì nó có tính khử càng mạnh.
Trong một cặp oxi hóa khử liên hợp, nếu chất oxi hóa có tính oxi hóa càng mạnh thì chất khử có tính khử càng yếu và ngược lai.
Ví dụ: a) Khi nhúng một thanh kẽm vào dung dịch CuSO4 sẽ xảy ra phản ứng oxi hóa – khử giữa các ion Cu2+ và các nguyên tử Zn:
Zn0 + Cu2+ ↔ Zn2+ + Cu0 Cu2+ + 2e ↔ Cu0 Zn0 - 2e ↔ Zn2+
Trong đó các ion Cu2+ nhận e của các nguyên tử Zn, ta nói nguyên tử Zn bị oxi hóa thành Zn2+ còn ion Cu2+ bị khử thành nguyên tử Cu.
b) 2Fe + 3Cl2 = 2 FeCl3 - Chất khử: Fe
- Chất oxi hoá: Cl2
- Sự khử Fe: Cl20 + 2 e = 2Cl- x3 - Sự oxi hoá Cl-: Fe - 3e = Fe3+ x2 Cộng 2 quá trình khử và oxi hóa: 2Fe + 3Cl2 = 2 FeCl3
Nguyên tắc: Tổng electron mà chất khử nhường đi bằng tổng electron mà chất oxi hoá thu vào.
Các bước:
a. Xác định chất oxi hoá, chất khử. b. Thành lập phương trình electron
c. Cân bằng phương trình electron (Tìm BSCNN của tổng thu và tổng nhường rồi tìm hệ số để cân bằng).
d. Hoàn thiện phương trình phản ứng. Ví dụ:
Bước 1: Chất khử là As2S3; Chất oxy hóa là HNO3
Bước 2 và 3: thành lập phương trình electron và cân bằng:
Bước 4: hoàn thiện phương trình phản ứng