slide môn hóa vô cơ chương 4

slide môn hóa vô cơ chương 4 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực...

Chương IV

PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ

I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN

II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI KHẢ NĂNG OXY HÓA VÀ KHỬ

III. ĐỘ BỀN VÀ KHẢ NĂNG THAM GIA PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ CỦA CÁC

CHẤT CÓ NHIỀU SỐ OXY HÓA

I NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1. Cặp oxi hóa - khử liên hợp

Quá trình oxy hóa: bKh2 – ne dOXH ⇌ 2

• Các chất oxy hóa và khử trong mỗi bán phản ứng tạo thành một cặp OXH - K liên hợp.

• Phản ứng (1) có hằng số cân bằng:

a Phản ứng điện hóa

• Pư OXH – K: Chất khử - e trực tiếp cho chất OXH.

• Pư điện hóa: các chất OXH và khử trao đổi electron với các điện cực tương ứng.

• 1 pư OXH – K ⇌ 1 quá trình điện cực

• Pư OXH – K thuận ⇌ qt trong ngtố Ganv :

• Nếu qt khử xảy ra trên điện cực: φ > 0

Nếu qt khử không xảy ra trên điện cực): φ < 0.

0

0 +

= ϕ ϕ

II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI KHẢ NĂNG OXY HÓA VÀ KHỬ

1. Ảnh hưởng của nồng độ

2. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức và tạo tủa

3. Ảnh hưởng của pH

1 Ảnh hưởng của nồng độ

• Khi ↑, φ ↑: tính oxy hóa của dạng oxy hóa ↑, tính khử của dạng khử ↓.

• Khi ↓, φ ↓: tính oxy hóa của dạng oxy hóa ↓ , tính khử của dạng khử ↑.

] [

]

[ lg

059

0

0

Kh

OXH n

+

= ϕ ϕ

] [

]

[

Kh OXH

] [

]

[

Kh OXH

2 Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức và tạo tủa

• AgAgNO3 1M φ0 = 0.80V

] [

]

[ lg

059

0

0

Kh

OXH n

+

= ϕ ϕ

−

− + + 2 CN ↔ [ Ag ( CN ) 2 ]

AgI I

Ag + + − → ϕ0AgI/Ag = − 0 152 V

s a

Kh

OXH n

pH n

s Kh

059

0 059

.

0 ]

[

] [

]

[ lg

059

e H

ClO3− + 6 + + 6 → − + 3 2

] [

]

[ lg 6

095

0 059

.

0 ]

[

] ][

[ lg 6

059

=

Cl

ClO pH

Cl

H ClO

ϕ ϕ

ϕ

ϕ

pH

III ĐỘ BỀN VÀ KN THAM GIA PƯ OXH - K

CỦA CÁC CHẤT CÓ NHIỀU SỐ OXH

1. Một số quy tắc xác định số oxi hóa bền của nguyên tố

2. Tính oxy hóa - khử và độ bền của các chất

3. Giản đồ Latimer

4. Tiêu chuẩn đánh giá khả năng phản ứng của các chất

5. Sự ổn định của các chất oxy hóa và chất khử trong dung dịch nước.

1 Một số quy tắc xác định số oxi hóa bền của nguyên tố

a. Số oxi hoá không

b. Các nguyên tố họ s

c. Các nguyên tố họ p

d. Các nguyên tố họ d

e. Các nguyên tố họ f

a Số oxi hóa không

• Kim loại mạnh và phi kim mạnh có mức oxi hóa không kém bền

• Kim loại càng yếu, phi kim càng yếu: mức oxi hóa không càng bền.

• Các nguyên tố lưỡng tính đều có mức oxi hóa không bền

c Các nguyên tố họ p

• (QT1) Nguyên tắc chẵn lẻ của Mendeleev.

• (QT2) Các mức oxi hóa có cấu hình bão hòa hoặc bán bão hòa một lớp/phân lớp bền hơn hẳn.

• (QT3) Trong một chu kỳ từ trái qua phải số oxi hóa dương cao nhất của các

nguyên tố kém bền dần.

• (QT4) Trong một phân nhóm số oxi hóa dương cao nhất của nguyên tố chu kỳ IV

<< chu kỳ III; chu kỳ VI << chu kỳ V.

d Các nguyên tố họ d (QT6)

• Trong một chu kỳ từ trái qua phải các mức

oxi hóa dương cao nhất kém bền vững dần

 Đối với các ngtố d sớm, tất cả các e đều có thể

tham gia tạo liên kết

 Đối với các ngtố d muộn, chỉ một số e (n - 1)d

tham gia tạo liên kết

• Trong một phân nhóm từ trên xuống các

mức oxi hóa dương cao nhất bền vững dần.

e Các nguyên tố họ f

• Mức oxi hóa bền nhất của các nguyên

tố họ f là +2

2 Tính OXH - K và độ bền các chất

• NĐ: hệ ↑ bền khi E min

• Tính oxi hóa của một chất phụ thuộc vào:

 Đặc điểm cấu tạo :

3 Giản đồ Latimer

Ví dụ: giản đồ Latimer của Mn:

• Trong môi trường axit (pH = 0):

• Trong môi trường baz (pH = 14):

Mn Mn

Mn MnO

MnO

2

2,26 2

OH ( Mn )

OH ( Mn MnO

MnO

2

25 , 0 3

15 , 0 2

60 , 0 2

4

56 , 0

−

4 Tiêu chuẩn đánh giá khả năng phản ứng của các chất

φ-5 Sự ổn định của các chất oxy hóa

và chất khử trong dung dịch nước

a. Sự ổn định của các chất khử trong dung dịch nước

b. Sự ổn định của các chất oxy hóa trong dung dịch nước.

 Trong môi trường axit:

pư xảy ra khi: E0 = 0 – φ0 > 0 → φ0 < 0

→ Các chất có φ0 < 0 đều pư với H+ trong mt axit.

 Trong môi trường trung tính:

Chất kh ử có φ0 < - 0.41V xảy ra phản ứng:

2M + nH2O → 2Mn+ + nOH- + ½ H2↑

Các chất khử có φ0 ≥ - 0.41V bền trong dd nước

b Sự ổn định của các chất oxy hóa.

pư xảy ra khi: E0 = φ0+ – φ0- > 0

 Trong môi trường axit:

Chất có φ0 > +1.23V OXH được H2O: OXH + H2O → Kh + 2H+ + ½ O2

 Trong môi trường baz:

Chất có φ0 > +0.40V OXH được H2O: OXH + H2O → Kh + OH

-Chất OXH có φ0 ≤ +0.40V sẽ bền trong dd nước có mt ttính.

 Trong môi trường trung tính: