Phản ứng oxi hóa khử - Vũ Khắc Ngọc

Tài liệu Phản ứng oxi hóa khử do Vũ Khắc Ngọc thực hiện nhằm cung cấp đến người học các kiến thức về: khái niệm, cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử, một số dạng phản ứng oxi hóa khử đặc biệt, phân loại các phản ứng khóa học.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phản ứng oxi hóa khử - Vũ Khắc NgọcKhóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phản ứng oxi hóa khử PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) (Tài liệu dùng chung cho các bài giảng 8, 9, 10 thuộc chuyên đề này) Giáo viên: VŨ KHẮC NGỌC Đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm với bài giảng “Phản ứng oxi hóa khử (Phần 2)” thuộc Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) tại website Hocmai.vn. Để có thể nắm vững kiến thức phần “Phản ứng oxi hóa khử”, Bạn cần kết hợp xem tài liệu cùng với bài giảng này.I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ1. Định nghĩaVí dụ 1 : Khi đốt natri trong khí clo, ta có phương trình phản ứng :Trong phản ứng trên, nguyên tử natri nhường electron cho nguyên tử clo, biến thành ion Na+ và ion Clˉ. Tacó các quá trình sau : Na - e = Na+ Cl + e = ClˉNgười ta gọi quá trình natri nhường electron là quá trình oxi hoá natri.Quá trình clo thu electron là quá trình khử clo. Nguyên tử natri nhường electron : nó là chất khử (hay chấtbị oxi hoá).Nguyên tử clo thu electron : nó là chất oxi hoá (hay chất bị khử).Phản ứng (1) là phản ứng oxi hoá - khử.Ví dụ 2 : Cho clo tác dụng với muối sắt (II) clorua, ta có phương trình phản ứng :Trong phản ứng trên ion Fe2+ (trong muối FeCl2) nhường electron cho nguyên tử clo để tạo thành ion Fe3+và ion Clˉ. Ta có các quá trình sau : Fe2+ - e = Fe3+ sự oxi hoá. Cl + e = Clˉ sự khử.Ion Fe2+ là chất khử, nguyên tử clo là chất oxi hoá.Khái niệm chất ở đây là bao gồm nguyên tử, phân tử hoặc ion.Phản ứng (2) là phản oxi hoá - khử.Định nghĩa : Sự oxi hoá là sự mất electron.Sự khử là sự thu electron.Chất nhường electron là chất khử.Chất thu electron là chất oxi hoá.Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng trong đó nguyên tử hoặc ion này nhường electron cho nguyên tử hoặcion khác.Một chất chỉ có thể nhường electron khi có mặt một chất khác thu electron. Vì vậy trong phản ứng oxi hoá- khử, quá trình oxi hoá và quá trình khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời.2. Số oxi hoá (hay mức oxi hoá) Để thuận tiện cho việc thành lập phương trình phản ứng oxi hoá - khử, người ta dùng khái niệm sốoxi hoá. Số oxi hoá là diện tích của nguyên tử trong phân tử nếu giả định rằng các cặp electron chung chuyểnhẳn về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn (nghĩa là nếu phân tử có liên kết ion). Số oxi hoá của các nguyên tố được xác định theo các quy tắc sau :a. Số oxi hoá của nguyên tử các đơn chất bằng không. Ví dụ : Số oxi hoá của Fe, Cu, Cl, S bằng khôngb. Đối với các ion đơn nguyên tử, số oxi hoá bằng điện tích của ion đó. Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 -Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phản ứng oxi hóa khử Ví dụ : Số oxi hoá của Na+, Mg2+, Iˉ, S2-, lần lượt bằng +1, +2, -1, -2.c. Trong các hợp chất, số oxi hoá của hiđro bằng +1, của oxi bằng -2.d. Trong một phân tử, tổng số oxi hoá của các nguyên tử bằng không. Ví dụ : Tính số oxi hoá của nitơ trong các hợp chất amoniac NH3, axit nitơrơ HNO2 và axit nitricHNO3. Ta gọi x, y, z là các số oxi hoá cần 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 BẰNG PHƢƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ1. Nhận xét: Qua các ví dụ 1 và 2 (phần I) ta thấy. - Trong các phản ứng oxi hoá - khử, bao giờ cũng có sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố. - Khi một chất nhường electron, số oxi hoá của nó tăng lên. - Khi một chất thu electron, số oxi hoá của nó giảm đi.2. Cân bằng phương trình phản ứng oxi hoá - khửVí dụ 1 : Fe2O3 + H2 Fe + H2O.Ta theo các bước sau :1. Xác định số oxi hoá của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hoá và chất khử. Số oxi hoá của sắt giảm từ +3 đến 0 : Fe+3 (trong Fe2O3) là chất oxi hoá. Số oxi hoá của hiđro tăng từ0 đến +1 : H là chất khử.2. Viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Fe+3 + 3e = Fe0 H - e = H+3. Tìm hệ số đồng thời cho chất oxi hoá và chất khử theo quy tắc số electron do chất khử nhường ra bằngsố electron chất oxi hoá thu vào. Hệ số: Các hệ số 1 và 3 có nghĩa là một ion Fe+3 đã thu 3e của 3 nguyên tử H hoặc 2 ion Fe+3 đã thu 63 của 3phân tử H2.4. Đặt các hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào phương trình phản ứng và kiểm tra lại : Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2OVí dụ 2 : Cân bằng phương trình phản ứng đốt khí hiđro sunfua Số oxi hoá của lưu huỳnh tăng từ -2 đến +4. Vậy S-2 (trong H2S) là chất khử. Số oxi hoá của oxi giảm tử 0 đến -2. Vậy O là chất oxi hoá.2. S-2 - 6e = S+4 O2 ...