oxi hoa khu

 Số oxi hóa của một nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó nếu giả định liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion..  Số oxi hóa được xác định t

PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ

I) Lý thuyết

Số oxi hóa

 Để thuận tiện cho việc nghiên cứu phản ứng oxi hóa – khử người ta dùng số oxi hóa

 Số oxi hóa của một nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó nếu giả định liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion

 Số oxi hóa được xác định theo 4 quy tắc sau:

Quy tắc 1

 Trong các đơn chất, số oxi hóa của nguyên tố

bằng không

Ví dụ:

0 0 0 0

2 2

Cu, Zn, H , N ,

Quy tắc 2

 Trong một phân tử, tổng số số oxi hóa của các nguyên tố nhân với số nguyên tử của từng nguyên tố bằng không

Ví dụ:

3 2

2 3

1 6 2

2 4

Fe O , ta cã: 2.(+3) + 3.(-2) = 0

H S O , ta cã: 2.(+1) + 1.(+6) + 4.(-2) = 0

+ −

+ + −









Quy tắc 3

 Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên

tố bằng điện tích của ion đó

Ví dụ:

3

Cl , nguyªn tè Cl cã sè oxi hãa lµ -1

Fe , nguyªn tè Fe cã sè oxi hãa lµ +3

−

+







 Trong ion đa nguyên tử, tổng số số oxi hóa của

các nguyên tố nhân với số nguyên tử của từng nguyên

tố bằng điện tích của ion

Ví dụ:

5

3 5

3 4

N O , ta cã: 1.(+5) + 3.(-2) = -1

P O , ta cã: 1.(+5) + 4.(-2) = -3

+

− +

−









Quy tắc 4

 Trong hầu hết các hợp chất, số oxi hóa của hiđro

là +1 (trừ hiđrua kim loại:

1 1 2 1

2

Na H, Ca H ,

+ − + −

) Số oxi hóa của oxi bằng -2 (trừ peoxit:

1 1 1 1

2 2 2 2

H O , Na O , ;

+ − + −

2 1 2

O F

+ −

)

Ví dụ:

1 2 1 1 2

2

Na OH, H O,

+ − + + −

Phản ứng oxi hóa – khử

Xét phản ứng:

0 2 2 0

4 4

+ +

 Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường

electron, có số oxi hóa tăng sau phản ứng

 Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường

electron

Ví dụ:

0 2

4

Fe FeSO

+

 Chất oxi hóa (chất bị khử) là chất nhận electron,

có số oxi hóa giảm sau phản ứng

 Quá trình khử (sự khử) là quá trình nhận electron

Ví dụ:

4

CuSO Cu

+

chất oxi hóa

-2

-2

chất khử

 Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học, trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng; hay phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học, trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố

◆ Sự oxi hóa và sự khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời trong một phản ứng oxi hóa – khử

◆ Trong phản ứng oxi hóa – khử bao giờ cũng có chất oxi hóa và chất khử tham gia

Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử

 Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử bằng phương pháp thăng bằng electron

◆ Nguyên tắc: Tổng số electron do chất khử nhường phải đúng bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận

 Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử bằng phương pháp thăng bằng electron theo 4 bước:

Ví dụ: Xét phản ứng: KMnO4 + HCl → MnCl2 + KCl + Cl2 + H2O

Bước 1

 Xác đinh số oxi hóa của các nguyên tố trong

phản ứng để tìm chất oxi hóa và chất khử

1 7 2 1 1 2 1 1 1 0 1 2

+ + − + − + − + − + −

Bước 2

 Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình

1 0

2

−

→ + (quá trình oxi hóa)

7 2

+ +

Bước 3

 Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất

khử sao cho tổng số electron do chất khử nhường

bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận

1 0

2

7 2

−

+ +

Bước 4

 Đặt các hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ

đồ phản ứng Hoàn thành phương trình hóa học

2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O

Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa – khử

 Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng khá phổ biến trong tự nhiên và có tầm quan trọng trong sản xuất và đời sống

◆ Trong đời sống: phần lớn năng lượng ta dùng là phản ứng oxi hóa – khử

+ Sự cháy của xăng dầu trong các động cơ đốt trong

+ Sự cháy của than, củi,…

+ Các quá trình điện phân, các phản ứng xảy ra trong pin, ắc quy, …

◆ Trong sản xuất: nhiều phản ứng oxi hóa – khử là cơ sở của các quá trình

sản xuất hóa học như luyện gang, thép, luyện nhôm; sản xuất hóa chất cơ bản như xút, HCl, HNO3; sản xuất phân bón, thuốc bảo vệ thực phẩm, dược phẩm, …

5x 2x

Phân loại phản ứng trong hóa học vô cơ

 Dựa vào sự thay đổi số oxi hóa, có thể chia phản ứng hóa học thành hai loại:

◆ Phản ứng hóa học có sự thay đổi số oxi hóa là phản ứng oxi hóa – khử

◆ Phản ứng hóa học không có sự thay đổi số oxi hóa, không phải là phản ứng oxi hóa – khử

Phản ứng hóa hợp

0 0 1 2

2 2 2

2 2 4 2 2 4 2

2 3

−

+ − − + + −

=> Có thể là phản ứng oxi hóa – khử hoặc không phải

là phản ứng oxi hóa – khử

Phản ứng phân hủy

1 5 2 1 1 0

2 2 1 2 2 1 2

2 2

+ + − + −

+ − + + − + −

=> Có thể là phản ứng oxi hóa – khử hoặc không phải

là phản ứng oxi hóa – khử

Phản ứng thế

0 1 2 0

3 3 2

0 1 2 0

2 2

+ +

+ +

=> Luôn là phản ứng oxi hóa – khử

Phản ứng trao đổi

1 5 2 1 1 1 5 2 1 1

1 2 1 2 1 2 2 1 1 1

2 2

+ + − + − + + − + −

+ − + + − + − + + −

=> Luôn không phải là phản ứng oxi hóa – khử

 Các biến đổi hóa học đều có kèm theo sự tỏa ra hay sự hấp thu năng lượng Năng lượng kèm theo phản ứng hóa học thường ở dạng nhiệt

◆ Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt ( H 0  )

◆ Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học hấp thu năng lượng dưới dạng nhiệt ( H 0  )

II) Bài tập

Câu 1: Tính oxi hóa của:

a) cacbon trong: CH4, CO, C, CO2, CO32-, HCO3-

………

………

………

………

………

b) lưu huỳnh trong: SO2, H2SO3, S2-, S, SO32-, HSO4-, HS- ………

………

………

………

………

c) clo trong: ClO4-, ClO-, Cl2, Cl-, ClO3-, Cl2O7 ………

………

………

………

………

d) mangan trong: MnO2, KMnO4, K2MnO4, MnSO4 ………

………

………

………

………

Câu 2: Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau theo phương pháp thăng bằng electron 1) Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O ………

………

………

………

………

2) Si + NaOH + H2O →Na2SiO3 + H2 ………

………

………

………

………

3) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 →Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O ………

………

………

………

………

4) KMnO4 + HCl →MnCl2 + KCl + Cl2 + H2O ………

………

………

………

………

………

5) FeS2 + O2 →Fe2O3 + SO2 ………

………

………

………

………

6) Cu2S + HNO3 →Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO + H2O ………

………

………

………

………