Cân bằng phản ứng oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron
Chia sẻ - lưu lại facebook
Một số điều cần nhớ về số oxi hóa
Trong chương trình Hóa lớp 10, học sinh được học về phương trình oxi hóa khử. Trong chuyên đề này sẽ có những bài tập về cân bằng phương trình oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron. Trước đó, các bạn cần nắm rõ thế nào là số oxi hóa?
Số oxi hóa của một nguyên tố hóa học trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố trong phân tử khi cho rằng mối liên kết giữa các nguyên tử là liên kết ion. Để tính được số oxi hóa, học sinh sẽ tuân theo những quy tắc sau:
- Với đơn chất, số oxi hóa của nguyên tố bằng 0
- Một phân tử luôn trung hòa về điện. Tức là tổng số oxi hóa của các nguyên tử của phân tử bằng 0.
- Khi tham gia vào cấu thành nên hợp chất, số oxi hóa của các nguyên tử luôn không thay đổi.
Phương pháp thăng bằng electron là gì?
Nguyên tắc của phương pháp thăng bằng electron là bảo toàn e. Tức là tổng số e cho sẽ bằng tổng số e nhận. Để thực hiện cân bằng, các bạn tiến hành làm theo những bước sau:
- Bước 1: Viết phản ứng với các nguyên tử có số oxi hóa thay đổi
- Bước 2: Viết phương trình oxi hóa khử rồi cân bằng
- Bước 3: Cân bằng e bằng cách nhân các hệ số để thỏa mãn tổng e cho phải bằng số e nhận. Đặt những hệ số đã tìm được vào phương trình.
- Bước 4: Cân bằng nốt những nguyên tử không có sự thay đổi số oxi hóa.
- Bước 5: Kiểm tra nguyên tố oxi của 2 vế đã được bằng nhau hay chưa?
Có thể bạn quan tâm: Liên kết cộng hóa trị là gì?
Sưu tầm: Trần Thị Nhung
Đánh giá post này
Chia sẻ - lưu lại facebook
PHƯƠNG PHÁP THĂNG BẰNG ELECTRON
Đối với các phản ứng oxi hóa-khử, do có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử, dẫn đến việc viết các PTHH trở nên khó khăn hơn so với các phản ứng không xẩy ra sự oxi hóa-khử. Để có thể dễ dàng lập được PTHH của phản ứng này thì phương pháp thường sử dụng là "Phương pháp thăng bằng electron".
Nguyên tắc của phương pháp: Trong một phản ứng oxi hóa-khử luôn có tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận.
Các bước để lập PTHH bằng phương pháp thăng bằng electron
1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trong sơ đồ phản ứng.
2. Viết các quá trình oxi hóa và khử, cân bằng mỗi quá trình.
3. Tìm hệ số thích hợp để để nhân vào sao cho tổng số electron mà chất khử nhường bằng tổng số eletron mà chất oxi hóa nhận.
4. Đặt hệ số của chất khử và chất oxi hóa vào sơ đồ phản ứng.Hoàn thành phương trình hóa học.
Lưu ý: Để có thể kiểm tra xem phương trình đã được cân bằng chính xác hay chưa thì sẽ sử dụng bảo toàn nguyên tố oxi.
\[\Sigma\]O trong chất tham gia= \[\Sigma\]O trong sản phẩm.
Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học sau Fe + H2SO4 đặc,nóng → Fe2[SO4]3 + SO2 + H2O
B1. Fe0 + H2S+6O4 → Fe2+3[SO4]3 + S+4O2 + H2O
B2. 2Fe0 → 2Fe+3 +6e
S+6 +2e → S+4
B3. \[^{1\times}_{3\times}\left[{}\begin{matrix}2Fe^0\rightarrow2Fe^{+3}+6e\\S^{+6}+2e\rightarrow S^{+4}\end{matrix}\right.\]
B4. 2Fe + 4H2SO4 đặc,nóng → Fe2[SO4]3 + SO2 + 4H2O
- Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!
Quảng cáo
Theo trình tự 3 bước với nguyên tắc:
Tổng electron nhường = tổng electron nhận
Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa.
Bước 2. Lập thăng bằng electron.
Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại.
Lưu ý:
- Ngoài phương pháp thăng bằng electron, còn có thể cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp tăng – giảm số oxi hóa với nguyên tắc: tổng số oxi hóa tăng = tổng số oxi hóa giảm.
- Phản ứng oxi hóa – khử còn có thể được cân bằng theo phương pháp thăng bằng ion – electron: lúc đó vẫn đảm bảo nguyên tắc thăng bằng electron nhưng các nguyên tố phải được viết ở dạng ion đúng, như NO3-, SO42-, MnO4-, Cr2072-,...
- Nếu trong phản ứng oxi hóa – khử có nhiều nguyên tố có số oxi hóa cùng tăng [hoặc cùng giảm] mà:
+ Chúng thuộc một chất thì phải đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.
+ Chúng thuộc các chất khác nhau thì phải đảm bảo tỉ lệ số mol của các chất đó theo đề cho.
* Với hợp chất hữu cơ:
- Nếu hợp chất hữu cơ trước và sau phản ứng có một nhóm nguyên tử thay đổi và một số nhóm không đổi thì nên xác định số oxi hóa của C trong từng nhóm rồi cân bằng.
- Nếu hợp chất hữu cơ thay đổi toàn phân tử, nên cân bằng theo số oxi hóa trung bình của C.
Quảng cáo
Ví dụ 1. Cân bằng phản ứng:
FeS + HNO3 → Fe[NO3]3 + N2O + H2SO4 + H2O
Hướng dẫn:
Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:
Fe+2 → Fe+3
S-2 → S+6
N+5 → N+1
Bước 2. Lập thăng bằng electron:
Fe+2 → Fe+3 + 1e
S-2 → S+6 + 8e
FeS → Fe+3 + S+6 + 9e
2N+5 + 8e → 2N+1
→ Có 8FeS và 9N2O.
Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:
8FeS + 42HNO3 → 8Fe[NO3]3 + 9N2O + 8H2SO4 + 13H2O
Quảng cáo
Ví dụ 2. Cân bằng phản ứng trong dung dịch bazơ:
NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr
Hướng dẫn:
CrO2- + 4OH- → CrO42- + 2H2O + 3e
Br2 + 2e → 2Br-
Phương trình ion:
2CrO2- + 8OH- + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br- + 4H2O
Phương trình phản ứng phân tử:
2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O
Ví dụ 3. Cân bằng phản ứng trong dung dịch có H2O tham gia:
KMnO4 + K2SO3 + H2O → MnO2 + K2SO4
Hướng dẫn:
MnO4- + 3e + 2H2O → MnO2 + 4OH-
SO32- + H2O → SO42- + 2H+ + 2e
Phương trình ion:
2MnO4- + H2O + 3SO32- → 2MnO2 + 2OH- + 3SO42-
Phương trình phản ứng phân tử:
2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH
Ví dụ 4. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau:
C6H12O6 + KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O
Hướng dẫn:
5C6H12O6 + 24KMnO4 + 36H2SO4 → 12K2SO4 + 24MnSO4 + 30CO2 + 66H2O
Câu 1. Cho phản ứng: Na2SO3 + KMnO4 + H2O → Na2SO4 + MnO2 + KOH
Tỉ lệ hệ số của chất khử và chất oxi hóa sau khi cân bằng là:
A. 4:3 B. 3:2 C. 3:4 D. 2:3
Đáp án: B
⇒ 3Na2SO3 + 2KMnO4 → 3Na2SO4 + 2MnO2
Kiểm tra hai vế: thêm 2KOH vào vế phải, thêm H2O vào vế trái.
⇒ 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH
Câu 2. Cho phản ứng: FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2[SO4]3 + K2SO4 + Cr2[SO4]2 + H2O. Hệ số cân bằng của FeSO4 và K2Cr2O7 lần lượt là:
A. 6 ; 2 B. 5; 2 C. 6; 1 D. 8; 3
Đáp án:
Hay 6FeSO4 + K2Cr2O7 → 3Fe2[SO4]3 + Cr2[SO4]3
Kiểm tra hai vế: thêm K2SO4 vào về phải; thêm 7H2SO4 vào vế trái → thêm 7H2O vào vế phải.
⇒ 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2[SO4]3 + K2SO4 + Cr2[SO4]2 + 7H2O
Hay Cu + 2HNO3 → Cu[NO3]2 + 2NO2
Kiểm tra hai vế: thêm 2HNO3 vào vế trái thành 4HNO3, thêm 2H2O vào vế phải.
⇒ Cu + 4HNO3 → Cu[NO3]2 + 2NO2 + 2H2O
Câu 3. Cân bằng phản ứng sau: Fe3O4 + HNO3 → Fe[NO3]3 + NO + H2O
Đáp án:
Hay 3Fe3O4 + HNO3 → 9Fe[NO3]3 + NO
Kiểm tra hai vế: thêm 28 vào HNO3 ở vế trái, thêm 14H2O ở vế phải.
⇒ 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe[NO3]3 + NO + 14H2O
Câu 4. Cân bằng phản ứng: As2S3 + HNO3 + H2O → H3AsO4 + NO + H2SO4
Đáp án:
Hay 3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O → 6H3AsO4 + 28NO + 9H2SO4
Câu 5. Tính tổng hệ số cân bằng trong phản ứng sau:
A. 15 B. 14 C. 18 D. 21
Đáp án: A
Phương trình: Cr2O3 + 3KNO3 + 4KOH → 2K2CrO4 +2H2O + 3KNO2
⇒ Tổng hệ số cân bằng là 15
Câu 6. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau:
CH3CH2OH + K2Cr2O7 + H2SO4 → CH3COOH + Cr2[SO4]3 + K2SO4 + H2O
Đáp án:
3CH3CH2OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 →3CH3COOH + 2Cr2[SO4]3 + 2K2SO4 + 11H2O
Câu 7. Xác định hệ số cân bằng của KMnO4 trong phản ứng sau:
SO2 + KMnO4 + H2O → K2SO4 + ...
A. 2 B. 5 C. 7 D. 10
Đáp án: A
Câu 8. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau bằng phương pháp thăng bằng e:
a] Fe2O3 + Al → Al2O3 + FenOm
b] FenOm + HNO3 → Fe[NO3]3 + NO + H2O
Đáp án:
Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 10 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
- Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k6: fb.com/groups/hoctap2k6/
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
phan-ung-hoa-hoc-phan-ung-oxi-hoa-khu.jsp