Phản ứng oxi hoá khử cũng xảy ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu trong các động cơ, các quá trình điện phân, các phản ứng xảy ra trong pin, acquy. Hàng loạt quá trình sản xuất như luyện kim, chế tạo hoá chất, chất dẻo, dược phẩm, phân bón hoá học... đều không thực hiện được nếu thiếu các phản ứng oxi hoá - khử.
Trong bài này chúng ta sẽ tìm hiểu Vậy sự oxi hoá, sự khử, chất oxi hoá, chất khử và phản ứng oxi hoá khử là gì? làm sao để lập phương trình cho phản ứng oxi hoá khử?
Phản ứng oxi hoá khử. Cách lập phương trình hoá học và bài tập thuộc phần: CHƯƠNG 4. PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ
I. Định nghĩa phản ứng oxi hoá khử
- Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tố. Hay phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng trong đó có sự chuyến electron giữa các chất phản ứng.
* Ví dụ 1: Đốt cháy magie trong không khí, xảy ra sự oxi hoá magie
[1]
- Trước phản ứng Mg có số oxi hoá là 0, sau phản ứng là +2, Mg nhường electron:
- Quá trình Mg nhường electron là quá trình oxi hoá
* Ví dụ 2: Sự khử CuO bằng H2 xảy ra theo phản ứng.
[2]
- Trước phản ứng Cu có số oxi hoá là +2, sau phản ứng là 0, Cu nhận electron:
- Quá trình Cu nhận electron là quá trình khử
* Chú ý : Người ta ghi số oxi hoá ở phía trên nguyên tử của nguyên tố. Ghi dấu trước, số sau.
II. Chất khử, chất oxi hoá, sự oxi hoá, sự khử
1. Chất khử [chất bị oxi hoá]
- Chất khử là chất có khả năng nhường e [cho e].
- Dấu hiệu nhận biết:
+ Sau phản ứng, số oxi hoá của chất khử tăng.
+ Chất khử có chứa nguyên tố chưa đạt đến mức oxi hoá cao nhất.
Chú ý: Nguyên tố ở nhóm XA có số oxi hoá cao nhất là +X.
2. Chất oxi hoá [chất bị khử]
- Chất oxi hoá là chất có khả năng nhận e [thu e].
- Dấu hiệu nhận biết:
+ Sau phản ứng, số oxi hoá của chất oxi hoá giảm.
+ Chất oxi hoá có chứa nguyên tố có mức oxi hoá chưa phải thấp nhất.
Chú ý: Kim loại có số oxi hoá thấp nhất là 0, phi kim thuộc nhóm xA thì số oxi hoá thấp nhất là [x - 8].
3. Sự khử và sự oxi hoá
- Sự khử [quá trình khử] của một chất là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số oxi hoá của chất đó.
- Sự oxi hoá [quá trình oxi hoá] của một chất là làm cho chất đó nhường electron hay làm tăng số oxi hoá của chất đó.
* Lưu ý: Sự nhường electron chỉ có thể xảy ra khi có sự nhận electron. Vì vậy sự oxi hoá và sự khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời trong một phản ứng. Tóm lại, Trong phản ứng oxi hoá khử bao giờ cũng có chất oxi hoá và chât khử tham gia.
III. Cách lập phương trình phản ứng Oxi hoá - Khử
- Cân bằng phương trình phản ứng oxi hoá khử theo phương pháp thăng bằng electron, phương pháp này dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận
- Để lập phương trình phản ứng oxi hoá - khử theo phương pháp thăng bằng electron, ta thực hiện các bước sau đây:
* Ví dụ 1: Lập PTHH của phản ứng P cháy trong O2 tạo thành P2O5 theo phương trình:
P + O2 → P2O5
Bước 1: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hoá và chất khử.
Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình.
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hoá và chất khử, sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận.
Bước 4: Đặt các hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng, tính các hệ số của các chất khác, kiểm tra sự cân bằng của các nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế,hoàn thành phương trình hoá học.
4P + 5O2 → 2P2O5
* Ví dụ 2: Lập PTHH của cacbon monooxit khử sắt [III] oxit ở nhiệt độ cao, thành sắt và cacbon đioxit theo PTPƯ sau:
Fe2O3 + CO Fe + CO2
Bước 1: Xác định số oxi hoá
- Số oxi hoá của Fe giảm từ +3 xuống 0 ⇒ Fe trong Fe2O3 là chất oxi hoá
- Số oxi hoá của C tăng từ +2 lên +4 ⇒ C trong CO là chất khử
Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hoá và chất khử
Bước 4: Đặt các hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng, hoàn thành PTHH.
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
IV. Bài tập về phản ứng oxi hoá khử
Bài 3 trang 83 sgk hóa 10: Trong số các phản ứng sau:
A. HNO3 + NaOH → NaNO3+ H2O.
B. N2O5 + H2O → 2HNO3.
C. 2HNO3 + 3H2S → 3S + 2NO + 4H2O.
D. 2Fe[OH]3 → Fe2O3 + 3H2O.
- Phản ứng nào là phản ứng oxi hóa – khử.
Lời giải bài 3 trang 83 sgk hóa 10:
- Trong các phản ứng trên chỉ có phản ứng C là phản ứng oxi hóa – khử vì có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố N và S.
Bài 7 trang 83 sgk hóa 10: Lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử sau đây theo phương pháp thăng bằng electron:
a] Cho MnO2 tác dụng với dung dịch axit HCl đặc, thu được MnCl2, Cl2 và H2O.
b] Cho Cu tác dụng với dung dịch axit HNO3 đặc, nóng thu được Cu[NO3]2, NO2, H2O.
c] Cho Mg tác dụng với dung dịch axit H2SO4 đặc, nóng thu được MgSO4, S và H2O.
Lời giải bài 7 trang 83 sgk hóa 10:
a] Ta có PTHH:
MnO2 + HCl đặc → MnCl2 + Cl2↑ + H2O
- Thực hiện các bước cân bằng PTHH bằng phương pháp thăng bằng electron.
- Phương trình phản ứng được cân bằng như sau:
MnO2 + 4HCl đặc → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
b] Ta có PTHH:
Cu + HNO3 đặc, nóng → Cu[NO3]2 + NO2↑ + H2O
- Thực hiện cân bằng bằng phương pháp electron.
- Phương trình phản ứng được cân bằng như sau:
Cu + 4HNO3 đặc, nóng → Cu[NO3]2 + 2NO2↑ + 2H2O
c] Ta có PTHH:
Mg + H2SO4 đặc, nóng → MgSO4 + S↓ + H2O
- Phương trình hoá học sau khi cân bằng như sau:
Bài 8 trang 83 sgk hóa 10: Cần bao nhiêu gam đồng để khử hoàn toàn lượn ion bạc có trong 85ml dung dịch AgNO3 0,15M?
Lời giải bài 8 trang 83 sgk hóa 10:
- Theo bài ra ta có: VAgNO3 = 85/1000 = 0,085 [lít]
⇒ nAgNO3 = V.CM = 0,085.0,15 = 0,01275 [mol].
- Phương trình hóa học của phản ứng:
Cu + 2AgNO3 → Cu[NO3]2 + 2Ag↓
- Theo PTPƯ: nCu =[1/2].nAgNO3 = 0,01275/2 = 0,006375 [mol].
⇒ Khối lượng đồng tham gia phản ứng là: mCu = n.M = 0,006375.64 = 0,408 [g].
Phản ứng oxi hoá khử. Cách lập phương trình hoá học và bài tập - Hoá 10 bài 17 được biên soạn theo SGK mới và được đăng trong mục Soạn Hóa 10 và giải bài tập Hóa 10 gồm các bài Soạn Hóa 10 được hướng dẫn biên soạn bởi đội ngũ giáo viên dạy giỏi hóa tư vấn và những bài Hóa 10 được soanbaitap.com trình bày dễ hiểu, dễ sử dụng và dễ tìm kiếm, giúp bạn học giỏi hóa 10. Nếu thấy hay hãy chia sẻ và comment để nhiều bạn khác học tập cùng.