Title 4. Chuyen de 4. Phan ung oxi hoa khu.docx ✅

CHUYÊN ĐỀ 4: PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ Phần I: HỆ THỐNG LÝ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO I. SỐ OXI HÓA 1. Khái niệm Số oxi hóa là điện tích quy ước của nguyên tử trong phân tử khi coi tất cả các electron liên kết đều chuyển hoàn toàn về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn (xem như hợp chất có liên kết ion). Số oxi hoá được viết ở dạng số đại số, dấu viết trước, số viết sau và viết ở phía trên, chính giữa kí hiệu nguyên tố. Ví dụ: soáoxihoùan XNguyeântoá   2. Quy tắc xác định số oxi hóa Số oxi hóa của nguyên tử một nguyên tố là một số đại số được gán cho nguyên tử của nguyên tố đó theo các quy tắc sau: - Quy tắc 1: Trong đơn chất số oxi hóa của nguyên tử bằng 0. Ví dụ: 0 2Cl , 0 2O , 0 Na , 0 C ,.... - Quy tắc 2: Trong phân tử các hợp chất, thông thường số oxi hoá của hydrogen (H) là +1, của oxygen (O) là -2, các kim loại điển hình có số oxi hoá dương bằng số electron hoá trị. Nguyên tử Hydrogen (H) Oxygen (O) Kim loại kiềm (IA) Kim loại kiềm thổ (IIA) Aluminium (Al) Số oxi hóa +1 -2 +1 +2 +3 Ngoại lệ 11 2NaH,CaH,...  12 222OF,HO,...  * Nhóm nguyên tử : SO 4 = -2 ; NO 3 = -1; PO 4 = -3; SO 3 = -2 ; OH = -1; AlO 2 = -1; ZnO 2 = -2 - Quy tắc 3: Trong hợp chất tổng số oxi hóa của các nguyên tố nhân với số nguyên tử của từng nguyên tố bằng 0. Ví dụ: 1x 3NH  => 1.3 +x =0 => x = -3 => 13 3NH  - Quy tắc 4 * Trong ion đơn nguyên tử: số oxi hóa của ion đơn nguyên tử bằng điện tích của ion. VD : 22 Fe   ,… * Trong ion đa nguyên tử: tổng số oxi hóa của các nguyên tố nhân với số nguyên tử của từng nguyên tố bằng điện tích của ion. Ví dụ: 1x 4NH   => 1.4 + x = +1 => x = -3 => 13 4NH   • 2x 3NO   : x + 3(-2) = -1 => x = +5 => 25 3NO    Cách viết số oxi hóa: -3+1 3NH ; +15-2 3HNO  ; +1+3-2 2HNO II. CHẤT OXI HOÁ, CHẤT KHỬ, PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ 1. Các khái niệm - Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường e (số oxi hóa tăng sau phản ứng). - Chất oxi hóa (chất bị khử) là chất nhận e (số oxi hóa giảm sau phản ứng).
- Quá trình nhường e là quá trình oxi hóa = sự oxi hóa - Quá trình nhận e là quá trình khử =sự khử - Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng có sự nhường và nhận e = có sự chuyển dịch e giữa các chất phản ứng. * Cách nhận biết phản ứng oxi hóa – khử: - Phải có sự thay đổi số oxh của 1 hay một số nguyên tố trước và sau phản ứng. - Có mặt đơn chất trong phản ứng => phản ứng oxi hóa - khử III. CÂN BẰNG THEO PHƯƠNG PHÁP THĂNG BẰNG ELECTRON (NÂNG CAO) 1. Nguyên tắc cân bằng Phương pháp này dựa vào sự bảo toàn e : ∑e nhường = ∑e nhận. Các bước thực hiện: Bước 1: Xác định số oxi hóa các nguyên tố có số oxi hóa thay đổi. Bước 2: Viết các quá trình oxi hóa, quá trình khử (cân bằng mỗi quá trình) tìm hệ số cho mỗi quá trình sao cho ∑e nhường = ∑e nhận. Bước 3: Xác định hệ số các chất có chứa số oxi hóa thay đổihoàn chỉnh các hệ số các nguyên tố còn lại dựa trên các định luật bảo toàn (bảo toàn nguyên tố) và theo trình tự sau: Kim loại (ion dương) gốc acid (ion âm) môi trường (acid, base) nước (cân bằng hydrogen). 2. Một số thí dụ: Thí dụ 1: 0+5+2+5+2 3322Cu+HNOCu(NO)+NO+HO Nhận xét: Áp dụng quy tắc trên cho những trường hợp tương tự Cách nhớ để viết quá trình oxi hóa và quá trình khử: Tăng nhường giảm nhận hoặc viết cộng e bên số oxi hóa lớn. Xác định hệ số sơ khởi: 0+5+2+5+2 33223Cu+HNO3Cu(NO)+2NO+HO Hoàn chỉnh các hệ số còn lại: 0+5+2+5+2 33223Cu+8HNO3Cu(NO)+2NO+4HO Thí dụ 2: Xác định hệ số sơ khởi: 0+5+2+5 0 2 333210Al+HNO10Al(NO)+3N+HO Hoàn chỉnh các hệ số còn lại: 0+5+3+50 3332210Al+36HNO10Al(NO)+3N+18HO Thí dụ 3: +4+7+6+2+6+6 24224424SO+KMnO+HOHSO+MnSO+KSO Nhận xét: 0+2 +5+2 3xCuCu+2e 2xN+3eN   +2 N +5 N +5 N : Không đổi : Thay đổi 0+5+3+50 2 3332Al+HNO3Al(NO)+2N+HO 0+3 +50 2 AlAl+3e10x 2N+10eN3x    ghi hệ số sơ khởi ở chất có chứa 2 N  (thay đổi). : Thay đổi cả 3 đều thay đổi  ghi hệ số sơ khởi ở chất có chứa 6 S  (bên chất phản ứng) +4 S +6 S +6 S +6 S : Thay đổi : Thay đổi

 Áp dụng: 0+5+3+5+2+1 33322Al+HNOAl(NO)+NO+NO+HO Cách 1: 0+5+3+5+2 +1 33322(3x+8y)Al+6(2x+5y)HNO(3x+8y)Al(NO)+3xNO+3yNO+3(2x +5y)HO Cách 2: Tách thành 2 phương trình: 0+5+3+5+2+1 33322(a+8b)Al+(4a+30b)HNO(a+8b)Al(NO)+aNO +3bNO + (2a+15b)HO Nhận xét: - Nếu là giải toán, cứ để nguyên các phương trình để tính toán, không cần gom lại. - Với 2 phương trình trên ta có liên hệ: a=3x; b=y. - Tùy theo đề bài cho tỉ lệ số mol của NO và N 2 O thì ta mới xác định được hệ số của NO và N 2 O. Thí dụ 7: Phản ứng tự oxi hóa – tự khử: Trong đó 1 chất vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử  ghi hệ số sơ khởi bên chất tạo thành. +50 2 10 2 Cl2Cl+10e1x 5xCl+2e2Cl    01+50 t 2 32Cl+KOHKCl+KClO+HO   01+5 0 t 2 323Cl+6KOH5KCl+KClO+3HO   +7 +5 +51 3xClCl+2e 1xCl+6eCl   0+51+7 t 34KClOKCl+KClO   0+51+7 t 4 34KClOKCl+3KClO   Thí dụ 8: Phản ứng nội oxi hóa - khử: Trong cùng 1 chất mà nguyên tố này đóng vai trò là oxi hóa, nguyên tố kia đóng vai trò là chất khử  ghi hệ số sơ khởi bên chất tạo thành. 0+5210 t 32KClOKCl+O   20 2 +51 3x2OO+4e 2xCl+6eCl     0 t 32xt2KClO2KCl + 3O Một số chất là chất khử hay chất oxi hóa còn phụ thuộc vào môi trường tiến hành phản ứng: Chất Môi trường tiến hành phản ứng Sản phẩm sau phản ứng +7 4KMnO Môi trường acid (H 2 SO 4 ) +2 Mn (MnCl 2 , MnSO 4 ) Môi trường trung tính (H 2 O) +4 Mn (MnO 2 , KOH ) Môi trường base +6 Mn (K 2 MnO 4 ) +7 227KCrO Môi trường acid (H 2 SO 4 ) +3 Cr Cr 2 (SO 4 ) 3 Ví dụ 0+3 +5+2 +5+1 AlAl+3e(3x+8y) 3xxN+3xexN 3x2yN+8ye2yN    0+5+3+2 3332 0+5+3+1 33322 Al+4HNOAl(NO)+NO+2HOax bx8Al+30HNO8Al(NO)+3NO+15HO  