Phản ứng oxi hóa – khử - Tài liệu Hóa học 12

Quá trình clo thu electron là quá trình kh clo.

I KHÁI NI M CHUNG V PH N NG OXI HịA KH

1 nh ngh a

Ví d 1 : Khi đ t natri trong khí clo, ta có ph ng trình ph n ng :

Trong ph n ng trên, nguyên t natri nh ng electron cho nguyên t clo, bi n thành ion Na+và ion Clˉ Ta

có các quá trình sau :

Na - e = Na+

Cl + e = Clˉ

Ng i ta g i quá trình natri nh ng electron là quá trình oxi hoá natri

Quá trình clo thu electron là quá trình kh clo Nguyên t natri nh ng electron : nó là ch t kh (hay ch t

b oxi hoá)

Nguyên t clo thu electron : nó là ch t oxi hoá (hay ch t b kh )

Ph n ng (1) là ph n ng oxi hoá - kh

Ví d 2 : Cho clo tác d ng v i mu i s t (II) clorua, ta có ph ng trình ph n ng :

Trong ph n ng trên ion Fe2+(trong mu i FeCl2) nh ng electron cho nguyên t clo đ t o thành ion Fe3+

và ion Clˉ Ta có các quá trình sau :

Fe2+ - e = Fe3+s oxi hoá

Cl + e = Clˉ s kh

Ion Fe2+là ch t kh , nguyên t clo là ch t oxi hoá

Khái ni m "ch t" đây là bao g m nguyên t , phân t ho c ion

Ph n ng (2) là ph n oxi hoá - kh

nh ngh a : S oxi hoá là s m t electron.

S kh là s thu electron.

Ch t nh ng electron là ch t kh

Ch t thu electron là ch t oxi hoá.

Ph n ng oxi hoá - kh là ph n ng trong đó nguyên t ho c ion này nh ng electron cho nguyên t ho c

ion khác

M t ch t ch có th nh ng electron khi có m t m t ch t khác thu electron Vì v y trong ph n ng oxi hoá

- kh , quá trình oxi hoá và quá trình kh bao gi c ng di n ra đ ng th i.

2 S oxi hoá (hay m c oxi hoá)

thu n ti n cho vi c thành l p ph ng trình ph n ng oxi hoá - kh , ng i ta dùng khái ni m s oxi hoá

S oxi hoá là di n tích c a nguyên t trong phân t n u gi đ nh r ng các c p electron chung chuy n

h n v nguyên t có đ âm đi n l n h n (ngh a là n u phân t có liên k t ion)

S oxi hoá c a các nguyên t đ c xác đ nh theo các quy t c sau :

a S oxi hoá c a nguyên t các đ n ch t b ng Ệhông

Ví d : S oxi hoá c a Fe, Cu, Cl, S b ng không

b i v i các ion đ n nguyên t , s oxi hoá b ng đi n tích c a ion đó

PH N NG OXI HÓA KH (TÀI LI U BÀI GI NG) (Tài li u dùng chung cho các bài gi ng 8, 9, 10 thu c chuyên đ này)

Giáo viên: V KH C NG C

ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm v i bài gi ng “Ph n ng oxi hóa kh (Ph n 1)” thu c Khóa h c

LT H KIT-1: Môn Hóa h c (Th y V Kh c Ng c) t i website Hocmai.vn có th n m v ng ki n th c ph n

“Ph n ng oxi hóa kh ”, B n c n k t h p xem tài li u cùng v i bài gi ng này

Ví d : S oxi hoá c a Na+

, Mg2+, Iˉ, S2-, l n l t b ng +1, +2, -1, -2

c Trong các h p ch t, s oxi hoá c a hiđro b ng +1, c a oxi b ng -2

d Trong m t phân t , t ng s oxi hoá c a các nguyên t b ng Ệhông

Ví d : Tính s oxi hoá c a nit trong các h p ch t amoniac NH3, axit nit r HNO2 và axit nitric HNO3

Ta g i x, y, z là các s oxi hoá c n tìm

Trong NH3 : x + 3(+1) = 0 x = -3

Trong HNO2 : (+1) + y + 2(-2) = 0 y = +3

Trong HNO3 : (+1) + z + 3(-2) = 0 z = +5

II CÂN B NG PH NG TRÌNH PH N NG OXI HịA KH

1 Nh n xét: Qua các ví d 1 và 2 (ph n I) ta th y

- Trong các ph n ng oxi hoá - kh , bao gi c ng có s thay đ i s oxi hoá c a các nguyên t

- Khi m t ch t nh ng electron, s oxi hoá c a nó t ng lên

- Khi m t ch t thu electron, s oxi hoá c a nó gi m đi

2 Cơn b ng ph ng trình ph n ng oxi hoá - kh

Ví d 1 : Fe2O3 + H2 Fe + H2O

Ta theo các b c sau :

1 Xác đ nh s oxi hoá c a các nguyên t trong ph n ng đ tìm ch t oxi hoá và ch t kh

S oxi hoá c a s t gi m t +3 đ n 0 : Fe+3

(trong Fe2O3) là ch t oxi hoá S oxi hoá c a hiđro t ng t

0 đ n +1 : H là ch t kh

2 Vi t các quá trình oxi hoá và quá trình kh , cân b ng m i quá trình

Fe+3 + 3e = Fe0

H - e = H+

s electron ch t oxi hoá thu vào.

H s :

Các h s 1 và 3 có ngh a là m t ion Fe+3đã thu 3e c a 3 nguyên t H ho c 2 ion Fe+3 đã thu 63 c a 3 phân t H2

4 t các h s c a ch t oxi hoá và ch t kh vào ph ng trình ph n ng và ki m tra l i :

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

Ví d 2 : Cân b ng ph ng trình ph n ng đ t khí hiđro sunfua

S oxi hoá c a l u hu nh t ng t -2 đ n +4 V y S-2

(trong H2S) là ch t kh

S oxi hoá c a oxi gi m t 0 đ n -2 V y O là ch t oxi hoá

O2 + 4e = 2O-2

3 Tìm h s đ ng th i c a ch t oxi hoá và ch t kh :

- Tìm b i s chung nh nh t cho 2 h s electron ( đây là 12)

4 t các h s c a ch t oxi hoá và ch t kh vào ph ng trình D a trên c s đó, c n b ng toàn ph ng trình

2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

1 Ph n ng oxi hoá - kh n i phân t

Ch t oxi hoá và ch t kh là nh ng nguyên t khác nhau n m trong cùng m t phân t

Ví d

2 Ph n ng t oxi hoá - t kh

Ch t oxi hoá và ch t kh cùng là m t lo i nguyên t trong h p ch t

Ví d : Trong ph n ng

* Ph n ng có 3 nguyên t thay đ i s oxi hoá

Ví d : Cân b ng ph n ng sau theo ph ng pháp cân b ng e

* Ph n ng oxi hoá - kh có môi tr ng tham gia

- môi tr ng axitth ng có ion H+

tham gia t o thành H2O Ví d :

- môi tr ng ki mth ng có ion OH

tham gia t o thành H2O Ví d :

- môi tr ng trung tính có th có H2O tham gia Ví d :

IV PHÂN LO I CÁC PH N NG HịA H C

Trong hoá h c vô c , ng i ta th ng chia các ph n ng hoá h c thành hai lo i :

1) Ph n ng không kèm theo s thay đ i s oxi hoá c a các nguyên t : ó là ph n ng trao đ i, m t s

ph n ng k t h p, m t s ph n ng phân hu

Ví d : NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3

SO3 + H2O = H2SO4

Trong các ph n ng trên, không có s nh ng và s thu electron nên s oxi hoá c a các nguyên t không thay đ i

2) Ph n ng kèm theo s thay đ i s oxi hoá c a các nguyên t : ó là ph n ng oxi hóa - kh

T đó ra có đ nh ngh a sau: Ph n ng oxi hoá - kh là ph n ng có kèm theo s thay đ i s oxi hoá c a các nguyên t

Giáo viên: V Kh c Ng c