Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng. Dấu hiệu nhận biết là phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.
Phản ứng oxi hóa khử trong hữu cơ là phản ứng hóa học vừa xảy ra quá trình oxi hóa vừa xảy ra quá trình khử.
Chất khử là chất nhường electron hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng. Chất khử còn được gọi là chất bị oxi hóa.
Chất oxi hóa là chất nhận electron hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng. Chất oxi hóa còn được gọi là chất bị khử.
Sự khử một chất [quá trình khử] nghĩa là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số oxi hóa của chất đó.
Sự oxi hóa là quá trình oxi hóa một chất là làm cho chất đó nhường electron hay làm tăng số oxi hóa của chất đó.
Như vậy, sự khử và sự oxi hóa là hai quá trình hoàn toàn ngược nhau nhưng cùng xảy ra đồng thời trong cùng một phản ứng oxi hóa-khử.
Số oxi hóa trong nguyên tử của phản ứng oxi hóa khử
Một số quy tắc hóa học khi xác định số oxi hóa cụ thể như sau:
Số oxi hóa của đơn chất luôn bằng 0. VD: Số oxi hóa các đơn chất sau: Cu0; Cl20; S0,…
Đối với ion, số oxi hóa bằng số điện tích của ion. Quy tắc này đúng với cả ion tự do và ion trong các hợp chất. VD: ion Cl− có số oxi hóa là -1.
Số oxi hóa trong hợp chất của phản ứng oxi hóa khử
Số oxi hóa của oxi trong các hợp chất bằng -2 [trừ trường hợp peoxit H2+1O2−1 và hợp chất với flo O+2F2−1 ]
Số oxi hóa của hidro trong các hợp chất đa số bằng +1 [ trừ hợp chất hidrua Na+1H−1, Ca+2H2−1 ]
Số oxi hóa của flo luôn là -1
Các kim loaị nhóm IA, IIA, IIIA luôn có số oxi hóa lần lượt là +1, +2 và +3
Tổng các số oxi hóa của các nguyên tử trong phân tử luôn bằng 0. VD : axit nitric HNO3 trong đó số oxi hóa của hidro là +1, vậy số oxi hóa của nhóm [NO−3] là -1.
Cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Nguyên tắc chung: Với mục đích nhằm cân bằng p/ư oxi hóa khử chính là số điện tử cho của chất khử phải bằng số điện tử nhận của chất oxi hóa hay số oxi hóa tăng của chất khử phải bằng số oxi hóa giảm của chất oxi hóa. Dưới đây là một số cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử phổ biến, cụ thể như sau:
Phương pháp nguyên tử nguyên tố
Nội dung: Khi cân bằng ta cố ý viết các đơn chất khí [H2, O2, C12, N2…] dưới dạng nguyên tử riêng biệt rồi lập luận qua một số bước.
Ví dụ cụ thể: Cân bằng phản ứng hóa học: P + O2 –> P2O5
Ta viết như sau: P + O –> P2O5
Để tạo thành 1 phân tử P2O5 cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O:
2P + 5O –> P2O5
Tuy nhiên phân tử oxi bao giờ cũng gồm hai nguyên tử, như vậy nếu lấy 5 phân tử oxi tức là số nguyên tử oxi tăng lên gấp 2 thì số nguyên tử P và số phân tử P2O5 cũng tăng lên gấp 2, tức 4 nguyên tử P và 2 phân tử P2O5.
Vì thế: 4P + 5O2 –> 2P2O5
Phương pháp hóa trị tác dụng
Hóa trị tác dụng là hóa trị của nhóm nguyên tử hay nguyên tử của các nguyên tố trong chất tham gia và tạo thành trong PUHH. Khi áp dụng phương pháp này, ta cần tiến hành các bước sau:
- Xác định hóa trị tác dụng
- Lấy BSCNN chia cho các hóa trị ta sẽ được các hệ số.
Phương pháp dùng hệ số phân số
Với phương pháp dùng hệ số phân số, các hệ số vào các công thức của các chất tham gia phản ứng, không phân biệt số nguyên hay phân số sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau. Sau đó khử mẫu số chung của tất cả các hệ số.
Phương pháp “chẵn – lẻ”
Nguyên tắc: Một phản ứng sau khi đã cân bằng thì số nguyên tử của một nguyên tố ở vế trái bằng số nguyên tử nguyên tố đó ở vế phải. Vì vậy nếu số nguyên tử của một nguyên tố ở một vế là số chẵn thì số nguyên tử nguyên tố đó ở vế kia phải chẵn. Nếu ở một công thức nào đó số nguyên tử nguyên tố đó còn lẻ thì phải nhân đôi.
Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất
Nguyên tắc phương pháp: Chọn nguyên tố có mặt ở nhiều hợp chất nhất trong phản ứng để bắt đầu cân bằng hệ số các phân tử.
Phương pháp cân bằng electron
Với phương pháp này, ta sẽ cân bằng qua ba bước như sau:
a. Xác định sự thay đổi số oxi hóa.
b. Lập thăng bằng electron.
c. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại.
Phương pháp cân bằng đại số
Với phương pháp này sẽ dùng để xác định hệ số phân tử của chất tham gia và thu được sau phản ứng hoá học, ta coi hệ số là các ẩn số và kí hiệu bằng các chữ cái a, b, c, d… rồi dựa vào mối tương quan giữa các nguyên tử của các nguyên tố theo định luật bảo toàn khối lượng để lập ra một hệ phương trình bậc nhất nhiều ẩn số. Giải hệ phương trình này và chọn các nghiệm là các số nguyên dương nhỏ nhất ta sẽ xác định được hệ số phân tử của các chất trong phương trình phản ứng hoá học.
Người đăng: hoy
Time: 2020-09-21 11:12:31