Bài 17. Phản ứng oxi hoá - khử

PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ
Sự oxi hóa, sự khử, chất oxi hóa, chất khử và phản ứng oxi hóa-khử là gì?
Cách lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa-khử.
Bài 17:
I-Định nghĩa
1. Xét phản ứng có oxi tham gia
Ví dụ 1: Đốt cháy Mg trong không khí. Phản ứng hóa học xảy ra là:
2Mg + O2  2MgO
0
0
+2
-2
Trong phản ứng trên, Mg đã nhường electron cho oxi làm cho số oxi hóa của Mg tăng lên.
quá trình Mg nhường electron là quá trình oxi hóa Mg (sự oxi hóa Mg)
Ví dụ 2: Khử CuO bằng H2. Phản ứng hóa học xảy ra là:
CuO+ H2  Cu + H2O
+2
I-Định nghĩa
1. Xét phản ứng có oxi tham gia
0
0
+1
Như vậy:
Ở phản ứng (1), O2 là chất oxi hóa, Mg là chất khử.
Ở phản ứng (2), CuO là chất oxi hóa, H2 là chất khử.
I-Định nghĩa
1. Xét phản ứng có oxi tham gia
Tóm lại:
Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường electron.
Chất oxi hóa (chất bị khử) là chất thu electron.
Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron.
Quá trình khử (sự khử) là quá trình thu electron.
I-Định nghĩa
2. Xét phản ứng không có oxi tham gia
Ví dụ 3: Na cháy trong Cl2 tạo ra natri clorua (NaCl) theo phản ứng:
2Na + Cl2 2NaCl
0 0 +1 -1
Trong phản ứng trên cũng xảy ra sự nhường, nhận electron và có sự thay đổi số oxi hóa.
Ví dụ 4: Khí H2 cháy trong khí Cl2 tạo ra hidro clorua (HCl).
H2 + Cl2  2HCl
Trong phản này, nguyên tử H và Cl góp chung e tạo ra hợp chất cộng hóa trị.
Như vậy không có sự nhường, nhận electron mà chỉ có sự chuyển electron và sự thay đổi số oxi hóa.
0 0 +1 -1
I-Định nghĩa
2. Xét phản ứng không có oxi tham gia
Ví dụ 5: Khi đun nóng NH4NO3 phân hủy theo phản ứng sau:
NH4NO3  N2O + 2H2O
Trong phản ứng này chỉ có sự thay đổi số oxi hóa của một nguyên tố.
-3
I-Định nghĩa
2. Xét phản ứng không có oxi tham gia
+5
+1
I– Định nghĩa
Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học, trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng.
Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.
II- Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử:
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.
Ví dụ 1: lập phương trình của phản ứng P cháy trong O2 tạo ra P2O5 theo sơ đồ phản ứng:
P + O2  P2O5
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hóa và chất khử:
P + O2  P2O5
Số oxi hóa của P tăng từ 0 lên +5: P là chất khử
Số oxi hóa của O2 giảm từ 0 xuống -2: O2 là chất oxi hóa
0
0
+5
-2
Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình:
quá trình oxi hóa
quá trình khử
 5e
 4e
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất khử sao cho tổng số electron cho bằng tổng số electron nhận.
4
5
Bước 4: Đặc các hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số của các chất khác có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.
P + O2  P2O5
4
5
2
II- Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử:
Thí dụ 2: Lập phương trình hóa học của phản ứng sau:
Fe2O3 + CO  Fe + CO2
Bước 1:
Fe2O3 + CO  Fe + CO2
(trong Fe2O3) là chất oxi hóa
( trong CO) là chất khử
+3 -2 +2 -2 0 +4 -2
quá trình oxi hóa
quá trình khử
 2e
 3e
Bước 2:
2
Bước 3:
3
Bước 4:
Fe2O3 + CO  Fe + CO2

3
3
2
III- Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa – khử trong thực tiễn
Phản ứng oxi hóa – khử là loại phản ứng hóa học khá phổ biến trong tự nhiên và có tầm quan trọng trong sản xuất và đời sống.