Chương 4
PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ
Phản ứngoxi hoá - khử xảy ra khi đốt cháy nhiên liệu,
tạo ra năng lượng đẩy nhỏ tàu cất cánh vào vũ trụ
Bài 17:
PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ
I. ĐỊNH NGHĨA
Thí dụ 1: lúc đốt cháy magie trong không khí, xẩy ra sự oxi hoá magie. Phản bội ứng được màn biểu diễn bằng phương trình hoá học.
Bạn đang xem: Sự đun nấu là quá trình oxi hóa khử
Ta xác định số oxi hoá của magietrước cùng sau phản nghịch ứng. Trước bội nghịch ứng, magie bao gồm số oxi hoá 0,sau phản bội ứng có số oxi hoá +2.
Ở làm phản ứng này, Mg nhườngelectron:
Quá trình Mg nhườngelectron là quá trình oxi hoá Mg (sự oxi hoá Mg).
Thí dụ 2: Sự khử CuO bởi H2 xảy ra theophản ứng:
Ta xác định số oxi hoá của đồngtrước và sau phản nghịch ứng. Trước bội phản ứng, đồng gồm số oxi hoá +2(trong CuO), sau làm phản ứng gồm số oxi hoá 0.
Ở bội phản ứng này, thu electron:
Quá trình thuelectron điện thoại tư vấn là quy trình khử (sự khử ).
Ở phản nghịch ứng (1),oxi là chất oxi hoá, magie là chất khử. Ở bội nghịch ứng (2), CuO chất oxi hoá, hiđro là hóa học khử. Bắt lại:
Chất khử (chất bị oxi hoá) là chấtnhường electron
Chất oxi hoá (chất bị khử) là chấtthu electron
Quá trình oxi hoá (sự oxi hoá) làquá trình nhường electron
Quá trình khử (sự khử) là quátrình thu electron
Ta xét các phản ứng không tồn tại oxitham gia.
Thí dụ 3. Natri cháy trong khí clo tạo ra natriclorua (NaCl) theo bội nghịch ứng:
 |
Trong phản bội ứng trên, nguyên tửnatri electron trở thành ion na nguyên tử clo thuelectron trở thành ion Cl-. Nhì ion với điệntích trái vệt này hút nhau tạo ra thành hợp chất ion NaCl. Ở đây xảy ra đồng thời sự oxi hoá natri cùng sự khử clo. Trongphản ứng (3) cũng xẩy ra sự nhường, sự thu electron vàcó sự khử clo. Trong phản bội ứng (3) cũng xảy ra sự nhường, sự thuelectron và bao gồm sự đổi khác số oxi hoá.
Thí dụ 4. Khí hiđro cháy trong khí clo tạo ra khí hiđroclorua HCl, phản bội ứng được biểu diễn bằng phương trình hoá học.
Ở phản ứng này, từng nguyên tố H vàmỗi nhân tố Cl góp một electron để có mặt cặp electron chungtạo ra hợp chất cộng hoá trị có cực HCl. Trong phân tử HCl, cặp electron chungbị hút lệch về phía nguyên tử Cl, bởi vì nguyên tử Cl tất cả độ âm điện to hơn. Trong phản bội ứng (4) bao gồm sự gửi electron và gồm sự chuyển đổi số oxihoá.
Thí dụ 5. Khi đun nóng, NH4NO3 phân huỷ theo bội nghịch ứng sau:
Ở làm phản ứng này, nguyên tử N-3nhường electron, còn nguyên tử
Các bội phản ứng (1), (2), (3), (4),(5) đều sở hữu chung phiên bản chất, đó là sự việc chuyển electron giữacác hóa học tham gia làm phản ứng, chúng số đông là làm phản ứng oxi hoá - khử.
Như vậy:
Phản ứng oxi hoá- khử là phản nghịch ứng hoá học, trong đó có sự gửi electron giữa các chất làm phản ứnghay phản nghịch ứng oxi hoá - khử là làm phản ứng hoá học trong đó có sự đổi khác số oxihoá của một số nguyên tố.
Sự nhườngelectron chỉ rất có thể xảy ra khi bao gồm sự nhấn electron. Vì chưng vậy, sự oxi hoá với sự khử bao giờ cũng diễnra mặt khác trong một phản nghịch ứng oxi hoá - khử. Trongphản ứng oxi hoá - khử bao giờ cũng có chất oxi hoá và chất khử tham gia.
II. LẬP PHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC CỦA PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ
Giả sử trong làm phản ứng oxi hoá - khử,chất khử dường hẳn electron cho chất oxi hoá ta rất có thể cân bằng phương trìnhhoá học tập của phản ứng theo phương pháp thăng bằngelectron. Cách thức này dựa vào nguyên tắc: toàn bô electrondo hóa học khử nhường cần đúng bởi tổng số electron mà chất oxi hoá nhận.
Thí dụ. Lập phương trình hoá học của phản bội ứng p. Cháy vào O2tạo ra P2O5 theo sơ đồ phản ứng:
Bước 1: xác minh số oxi hoá củacác yếu tắc trong làm phản ứng để tìm hóa học oxi hoá và chất khử:
Số oxi hoá của p tăng trường đoản cú 0 mang đến +5: phường là chất khử.
Số oxi hoá của oxi sút từ 0 đến-2: O2 là chất oxi hoá.
Bước 2: Viết quá trình oxi hoá vàquá trình khử, thăng bằng mỗi vượt trình:
Bước 3: tìm hệ số tương thích cho chấtoxi hoá và hóa học khử làm sao cho tổng số electron bởi chấtkhử nhường bởi tổng số electron mà chất oxi hoá nhận:
Bước 4. Đặt những hệ số của hóa học oxi hoá và chất khửvào sơ vật dụng phản ứng, từ đ tính ra hệ số của những chất khác xuất hiện trong phươngtrình hoá học. Kiểm tra cân đối số nguyên tử của các nguyên tố và cân nặng bằngđiện tích nhì vế để hoàn tất vấn đề lập phương trình hoá học của phản ứng.
Thí dụ 2. Lậpphương trình hoá học của phản ứng khí cacbon monooxit khư fe (III) oxit sinh sống nhiệtđộ cao thành sắt và các bon đioxit theo sơ vật phản ứng:
Bước 1: xác minh số oxi hoácủa các nguyên tố trong phản ứng nhằm tìm hóa học oxi hoá và hóa học khử:
Số oxi hoá của sắt bớt từ +3 đếnO:
Số oxi hoá của cacbon tăng từ +2 đến+4:
Bước 2: Viết quy trình oxi hoá vàquá trình khử:
Bước 3: tìm kiếm hệ số thích hợp cho chấtoxi hoá và hóa học khử:
Bước 4: Đặt các hệ số của chất oxihoá và chất khử vào sơ đồ gia dụng phản ứng. Ngừng phương trình hoá học:
III. Ý NGHĨA CỦA PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ vào THỰC TIỄN
Phản ứng oxi hoá- khử là nhiều loại phản ứng hoá học khá thịnh hành trong tự nhiên và bao gồm tầm quan trọngtrong sản xuất và đời sống.
Trong đời sống,phần lớn năng lượng ta sử dụng là tích điện của bội nghịch ứng oxi hoá- khử. Sự cháy của xăng dầu trong những động cơ đốt trong, sự cháy củathan, củi, các quá trình điện phân, các phản ứng xẩy ra trong pin, ắc quy ... đềulà quá trình oxi hoá - khử.
Trong sản xuất, nhiều phản ứng oxihoá - khử là đại lý của các quá trình sản xuất hoá học tập như luyện gang, thép, luyệnnhôm, sản xuất những hoá hóa học cơ bạn dạng như xút, axit clohiđric, axit nitric, sản xuấtphân bón, thuốc bảo vệ thực vật, dược phẩm, ....
Bài 18:
PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG
TRONG HOÁ HỌC VÔ CƠ
I. PHẢN ỨNG CÓ SỰ vắt ĐỔI SỐ OXI HOÁVÀ PHẢN ỨNG KHÔNG CÓ SỰ nắm ĐỔI SỐ OXI HOÁ
1. Bội phản ứng hoá hợp
a. Thí dụ 1:
Số oxi hoá của hiđro tăng từ 0 lên+1
Số oxi hoá của oxi bớt từ 0 xuống-2
Thí dụ 2:
Số oxi hoá củacác yếu tố không ráng đổi.
b. Nhấn xét
Trong phản nghịch ứnghoá hợp, số oxi hoá của những nguyên tố bao gồm thể đổi khác hoặc không cụ đổi.
2. Bội nghịch ứng phân huỷ
a. Thí dụ 1:
Số oxi hoá của oxi tăng từ bỏ -2 lên+0;
Số oxi hoá củaclo sút từ +5 xuống -1.
Thí dụ 2:
Số oxi hoá củacác nhân tố không ráng đổi.
b. Nhận xét
Trong phản bội ứngphân huỷ, số oxi hoá của các nguyên tố tất cả thể thay đổi hoặc không cầm cố đổi.
3. Làm phản ứng thế
a. Ví dụ 1:
Số oxi hoá của đồng tăng từ 0 lên+2;
Số oxi hoá của bạcgiảm tự +1 xuống 0.
Thí dụ 2:
Số oxi hoá của kẽm tăng trường đoản cú 0 lên+2;
Số oxi hoá củahiđro giảm từ +1 xuống 0.
b. Nhận xét
Trong hoá học vôcơ, phản nghịch ứng thế lúc nào cũng tất cả sự chuyển đổi số oxi hoá của các nguyên tố.
4. Phản nghịch ứng trao đổi
a. Thí dụ 1:
Số oxi hoá của tất cả các nguyên tốkhông nắm đổi
Thí dụ 2:
Số oxi hoá của tất cả các nguyên tốkhông vắt đổi
b. Nhấn xét
Trong phản ứngtrao đổi, số oxi hoá của các nguyên tố không cố kỉnh đổi.
II. KẾT LUẬN
Dựa vào sựthay thay đổi số oxi hoá, có thể chia phản nghịch ứng hoá học thành nhì loại:
- phản bội ứng hoáhọc có sự chuyển đổi số oxi hoá là phản bội ứng oxi hoá - khử.
- những phản ứng thế, một vài phản ứnghoá học và một trong những phản ứng phân huỷ thuộc một số loại phản ứng hoá học này.
- bội phản ứng hoá học không tồn tại sựthay thay đổi số oxi hoá, chưa phải là phản bội ứng oxi hoá - khử.
- các phản ứng trao đổi, một số trong những phảnứng hoá đúng theo và một vài phản ứng phân huỷ thuộc nhiều loại phản ứng hoá học này.
Bài 19:
LUYỆN TẬP:
PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ
A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG
1. Sự oxi hoá là sự việc nhường electron, là sự tăng oxi hoá.
Sự khử là sự thu electron, là sự việc giảm sốoxi hoá
Người ta còngọi sự oxi hoá là quá trình oxi hoá, sự khử lá quá trình khử.
2. Sự oxi hoá cùng sự khử là hai quy trình có thực chất trái ngượcnhau nhưng xẩy ra đồng thời trong một bội phản ứng. Đó là bội phản ứngoxi hoá - khử.
3. Chất khử là chất nhường electron, là chất đựng nguyên tố gồm sốoxi hoá tăng sau bội phản ứng. Chất oxi hoá là chất thu electron,là chất đựng nguyên tố gồm số oxi hoá giảm sau phản nghịch ứng. Trongphản ứng oxi hoá- khử khi nào cũng bao gồm chất khử và hóa học oxi hoá tham gia.Chất khử còn được gọi là chất bị oxi hoá và hóa học oxi hoá còn gọilà chất bị khử.
4. bội nghịch ứng oxi hoá- khử là làm phản ứng hoá học trong những số đó có sự chuyểnelectron giữa các chất bội phản ứng. Nếu phụ thuộc vào sự biến đổi sốoxi hoá thì bội phản ứng oxi hoá - khử là bội phản ứng hoá học trong những số đó có sự thế đổisố oxi hoá của một trong những nguyên tố.
5. phụ thuộc vào số oxi hoá bạn ta chia những phản ứng thành 2 loại, đólà pu1 oxi hoá - khử (số oxi hoá núm đổi) và phản ứng ko thuộc một số loại phản ứngoxi hoá - khử (số oxi hoá không cụ đổi).
Bài hiểu thêm
MƯA AXÍT
Khí thải công nghiệp với khí thải củacác hộp động cơ đốt trong (ô tô, xe pháo máy) tất cả chứa những khíSO2, NO, NO2... Những khí này chức năng với khí O2và tương đối nước trong không khí dựa vào xúc tác oxit kim loại(có vào khói, vết mờ do bụi nhà máy) hoặc ozon tạo ra axít sunfuric H2SO4và axít HNO3.
AxítH2SO4 với HNO3 chảy vào nước mưa tạo thành mưaaxít. Hiện nay, mưa axít là nguồn ô nhiễm chính ở một trong những nơi trên rứa giới.
Mưaaxít có tác dụng mùa màng thất thu với phá huỷ những công trình xây dựng, các tượng đàilàm từ bỏ đá cẩm thạch, đá vôi, đá phiến (các một số loại đá này có thành phần chủ yếu làCaCO3). Những vật tư có đựng CaCO3 bị thủng lỗ nơi và yếuđi về phương diện cơ học vị CaCO3 tung trong nước mưa có những axít trên.
Nhữngbức tượng vô giá bằng đá điêu khắc ở I-ta-li-a với Hi Lạp, đền thờ Ta Ma - Han (Taj Mahal)ở Ấn Độ bị phá huỷ một trong những phần do mưa axít.
Năm1958, ở Châu Âu nước mưa có pH = 5, cơ mà năm 1962 giảm xuống 4, 5 tại Hà Lan.Năm 1966, sinh sống Thuỵ Điển, mưa axít bao gồm pH = 4,5 vẫn phá huỷ cây cối, làm cho đình trệ sựphát triển rừng. Năm 1979, cũng trên Thuỵ Điển có đến 20.000 hồ tất cả hệ sinh tháinước bị tác động nghiêm trọng, làm cho chết tương đối nhiều cá. Axít H2SO4và muối hạt của kim loại cađimi (Cd), chì (Pb) được tích tụ trong đường mùa đông,khi tuyết tan, nước bị ô nhiễm đổ vào sông, hồ giết bị tiêu diệt cá và cả trứng cá.
Nguyênnhân gây nên mưa axít: H2SO4 đóng vai trò chính, HNO3đóng vai trò đồ vật hai.
Bài 20:
BÀI THỰC HÀNH SỐ 1
PHẢNỨNG OXI HOÁ - KHỬ
I. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM VÀ CÁCH TIẾN HÀNH
1. Phản ứnggiữa kim loại và hỗn hợp axit
Rót vào ống nghiệm khoảng chừng 2 ml dung dịch axitsunfuric loãng rồi cho tiếp tục vào ống thử một viên kẽm nhỏ. Quan tiếp giáp hiện tượngxảy ra.
Giải mê say hiện tượng. Viết phương trình hoá học củaphản ứng và cho thấy vai trò của từng chất trong phản ứng.
2.Phản ứng giữa kim loại và dung dịch muối
Rót vào ống nghiệm khoảng 2ml hỗn hợp CuSO4loãng. Cho vô ống nghiệm một đinh sắt đã được gia công sạch bề mặt. Để im ống nghiệmkhoảng 10 phút. Quan sát hiện tượng kỳ lạ xảy ra.
Giải thích hợp hiện tượng. Viết phương trình hoá học tập củaphản ứng và cho thấy thêm vai trò của từng hóa học trong phản nghịch ứng.
3.Phản ứng oxi hoá - khử trong môi trường thiên nhiên axit
Rót vào ống nghiệm khoảng tầm 2ml dung dịch FeSO4,thêm vào kia 1ml hỗn hợp H2SO4 loãng.
Nhỏ vào ống nghiệm trên từng giọt dung dịch KMnO4,lắc vơi ống nghiệm sau mỗi lần thêm một giọt dung dịch. Quan lại sát hiện tượng lạ xảyra.
Xem thêm: Chọn Câu Đúng: Chất Dẫn Điện Là Chất Cho Dòng Điện Đi Qua, Dòng Điện Trong Kim Loại Và Bài Tập
Giải thích hợp hiện tượng. Viết phương trình hoá học củaphản ứng và cho thấy vai trò của từng chất trong bội nghịch ứng.