Title Bài 15. Phản ứng oxi hóa - khử - HS.docx ✅

KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 4. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ 1 I. SỐ OXI HÓA: 1. Khái niệm: Hình. Magnesium phản ứng với oxygen Hình. Công thức electron của HCl Số oxi hoá là điện tích quy ước của nguyên tử nguyên tố đó nếu giả định cặp electron chung thuộc hẳn về nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn hơn. KẾT LUẬN Cách biểu diễn số oxi hoá:  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: Lưu ý: Sự khác nhau giữa kí hiệu số oxi hoá và kí hiệu điện tích của ion M trong hình sau: Để biểu diễn số oxi hóa thì viết dấu trước, số sau, còn để biểu diễn điện tích của ion thì viết số trước, dấu sau. Nếu điện tích là 1+ (hoặc 1–) có thể viết đơn giản là + (hoặc -) thì đối với số oxi hóa phải viết đầy đủ cả dấu và chữ (+1 hoặc –1). 2. Xác định số oxi hoá của nguyên tử các nguyên tố: Quy tắc 1: Số oxi hoá của nguyên tử trong các đơn chất bằng 0. Ví dụ: 0 2Cl , 0 2O , 0 Na , 0 C ,....
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 4. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ 2 Quy tắc 2: Trong một phân tử, tổng số oxi hoá của các nguyên tử bằng 0. Ví dụ: Tổng số oxi hoá của các nguyên tử trong phân tử NH 3 là: (–3) + 3 × (+1) = 0. Quy tắc 3: Trong các ion, số oxi hoá của nguyên tử (đối với ion đơn nguyên tử) hay tổng số oxi hoá các nguyên tử (đối với ion đa nguyên tử) bằng điện tích của ion đó. Ví dụ: Số oxi hoá của nguyên tử Na, Cl trong Na + , Cl – lần lượt bằng +1, –1; số oxi hoá của nguyên tử C và O trong CO 3 2− lần lượt bằng +4 và –2. Quy tắc 4: Trong đa số các hợp chất, số oxi hoá của hydrogen bằng +1, trừ các hydride kim loại (như NaH, CaH 2 , ...). Số oxi hoá của oxygen bằng –2, trừ OF 2 và các peroxide, superoxide (như H 2 O 2 , Na 2 O 2 , KO 2 , ...). Kim loại kiềm (nhóm IA) luôn có số oxi hoá +1, kim loại kiềm thổ (nhóm IIA) có số oxi hóa +2. Nhôm (aluminium) có số oxi hóa +3. Số oxi hoá của nguyên tử nguyên tố fluorine trong các hợp chất bằng –1. Nguyên tử Hydrogen Oxygen Kim loại kiềm (IA) Kim loại kiềm thổ (IIA) Aluminium Số oxi hóa +1 -2 +1 +2 +3 Ngoại lệ 11 2NaH,CaH,...  21 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 Kết luận: Xác định số oxi hoá Số oxi hóa Đơn chất 0 Phân tử Tổng số oxi hóa bằng 0 Ion đơn nguyên tử Điện tích của ion Ion đa nguyên tử Tổng số oxi hoá các nguyên tử bằng điện tích của ion Ion fluoride -1 Oxygen trong hợp chất (trừ OF 2 và các peroxide, superoxide) -2 Hydrogen trong hợp chất (trừ các hydride) +1 Ví dụ 1. Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai khi nói về số oxi hóa? a. Số oxi hoá của nguyên tử trong bất kì một đơn chất hoá học nào đều bằng 0. b. Tổng số oxi hoá của tất cả các nguyên tử trong một phân tử và trong một ion đa nguyên tử bằng 0. c. Trong tất cả các hợp chất, hydrogen luôn có số oxi hoá là +1. d. Trong tất cả các hợp chất, oxygen luôn có số oxi hoá là -2. Ví dụ 2. Xác định số oxi – hóa của nguyên tử Fe, S và N trong các chất, ion sau: a) Fe, Fe 3+ , FeO, Fe 2 O 3 , Fe(OH) 3 ; Fe 3 O 4 . b) S, S 2 , H 2 S, SO 2 , SO 3 , H 2 SO 4 , K 2 SO 3 , Na 2 S 2 O 3 , HSO 4  . c) N 2 , N 2 O, NH 4 + , AlN, HNO 3 , Cu(NO 3 ) 2 , NaNO 2 , NH 4 NO 3 . Ví dụ 3. Dựa vào độ âm điện, giải thích vì sao công thức ion giả định của OF 2  là F - O 2+ F -  mà không phải là F + O 2- F + . II. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ: Ví dụ: Cho kim loại Zn phản ứng với dung dịch CuSO 4 .
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 4. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ 3 Hình. Kim loại Zn phản ứng với dung dịch CuSO 4 Hình. Minh họa phản ứng oxi hóa – khử Kết luận: Chất khử Chất oxi hóa Nhường electron Nhận electron Số oxi hóa tăng Số oxi hóa giảm Bị oxi hóa Bị khử Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) Quá trình khử (sự khử)  Phản ứng oxi hoá ‒ khử là phản ứng hoá học, trong đó có sự chuyển dịch electron giữa các chất phản ứng hay có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tử trong phân tử.  Trong phản ứng oxi hoá – khử luôn xảy ra đồng thời quá trình oxi hoá và quá trình khử.  Một chất có thể vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa. * Cách nhận biết phản ứng oxi hóa – khử: - Phải có sự thay đổi số oxi hóa của 1 hay một số nguyên tố trước và sau phản ứng. - Có mặt đơn chất trong phản ứng  phản ứng oxi hóa – khử. Ví dụ 1. Dấu hiệu để nhận biết một phản ứng oxi hoá – khử? A. Sản phẩm có sự tạo thành chất kết tủa. B. Sản phẩm có sự tạo thành chất khí. C. Có sự thay đổi màu sắc của các chất. D. Có sự thay đổi số oxi hoá của một hay một số nguyên tố. Ví dụ 2. Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai khi nói về phản ứng oxi hóa – khử? a. Trong quá trình oxi hoá, chất khử nhận electron. b. Trong quá trình khử, chất oxi hoá nhường electron. c. Sự oxi hoá là sự nhường electron hay sự làm tăng số oxi hoá. d. Sự khử là sự nhận electron hay là sự làm giảm số oxi hoá.
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG 4. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ 4 Ví dụ 3. Loại phản ứng nào sau đây luôn luôn không phải là phản ứng oxi hóa – khử? A. Phản ứng hóa hợp. B. Phản ứng phân hủy. C. Phản ứng thế trong hóa vô cơ. D. Phản ứng trao đổi. III. LẬP PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC OXI HÓA – KHỬ: 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 hoá của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá trong phản ứng, từ đó xác định chất oxi hoá, chất khử. Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử. Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho ∑e nhường = ∑e nhận. Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử của 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 ví dụ: Ví dụ 1: Cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa – khử đơn giản, không có môi trường: o t 2322FeOHFeHO Bước 1 : Xác định số oxi hóa, chất oxi hóa, chất khử o3001 t 2 232FeOHFeHO   Chất oxi hóa: 3 Fe  (trong Fe 2 O 3 ) Chất khử: 0 2H Bước 2: Viết các quá trình oxi hóa, khử 30 23FeO2.3e2Fe   (quá trình khử) 01 22HHO2.1e   (quá trình oxi hóa) Chú ý : Khi chất oxi hóa (khử) có chỉ số lớn hơn 1 trong phân tử thì phải thêm hệ số (bằng chỉ số trong phân tử) vào quá trình khử (oxi hóa) tương ứng. Ở ví dụ trên : 3 Fe , 0 H có chỉ số là 2 trong phân tử tương ứng Fe 2 O 3 , H 2 do vậy cần thêm hệ số 2 vào quá trình khử, oxi hóa. Bước 3: Tìm hệ số cho hai quá trình oxi hóa và khử Bội số chung nhỏ nhất (BSCNN) = 6 do đó hệ số mỗi quá trình như sau 1 30 23FeO2.3e2Fe   3 01 22HHO2.1e   Bước 4: Đặt hệ số chất oxi hóa, chất khử vào phương trình Fe 2 O 3 + 3H 2  2Fe + 3H 2 O Ví dụ 2: Cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa – khử trong đó chất oxi hóa (khử) còn có vai trò làm môi trường a. o t 24ñaëc24322FeHSOFe(SO)SOHO b. KMnO 4 + HCl  KCl + MnCl 2 + Cl 2 + H 2 O a. Các bước cân bằng Bước 1: Xác định số oxi hóa, chất oxi hóa, chất khử o0634 t 24ñaëc24322FeHSOFe(SO)SOHO  