Lý thuyết Phản ứng oxi hóa – khử Hóa 10 Cánh diều

Đây là bản xem th , vu ử i lòng mua tài li u ệ đ xe ể m chi ti t (c ế ó l i ờ gi i ả ) Bài 13: Phản ng oxi ứ hóa – khử I. S oxi ố hóa 1. Khái ni m ệ s oxi ố hóa Số oxi hóa c a ủ m t ộ nguyên tử m t ộ nguyên tố trong h p ợ ch t ấ là đi n ệ tích c a ủ nguyên t nguyên ử tố đó v i
ớ giả định đây là h p ch ợ t ấ ion. Ví d : ụ - Trong h p ch ợ ất ion: K+Cl: Số oxi hóa c a K ủ là +1, c a ủ Cl là –1. Mg2+O2: Số oxi hóa c a M ủ g là +2, c a O ủ là –2. - Trong h p ch ợ ất c ng hóa t ộ r : ị H–S–H: V i ớ giả đ nh ị là h p ợ ch t ấ ion, hai c p ặ electron chung sẽ l ch ệ hoàn toàn về
phía nguyên tử S (có độ âm đi n ệ cao h n ơ ), m i ỗ liên k t ế đ n ơ có 1 electron c a ủ H bị chuy n ể sang S nên h p ợ ch t ấ ion gi đ ả nh l ị à H+S2H+. V y ậ số oxi hóa c a ủ H là +1, c a S l ủ à –2. 2. Cách xác đ nh s ị oxi ố hóa c a ng ủ uyên t các nguyên t ử t ố rong h p ch ợ t ấ Có hai cách để xác đ nh ị số oxi hóa c a
ủ các nguyên tử nguyên tố hóa h c ọ trong h p ợ chất: Cách 1: D a ự theo số oxi hóa c a ủ m t
ộ số nguyên tử đã bi t ế và đi n ệ tích c a ủ phân tử ho c
ặ ion. Theo cách này, có hai quy t c: ắ Quy tắc 1: - Số oxi hóa c a ủ nguyên t nguyên t ử ố trong đ n ơ ch t ấ b ng 0. ằ - Trong các h p ợ ch t ấ : S ố oxi hóa c a ủ H là +1 (tr ừ m t ộ s
ố hydride: NaH, CaH2, …); Số oxi hóa c a ủ O là –2 (trừ m t ộ số trư ng ờ h p ợ nh :
ư OF2, H2O2, …); Số oxi hóa c a ủ các kim lo i ạ ki m
ề (nhóm IA: Li, Na, K, …) luôn là +1, c a ủ kim lo i ạ ki m ề th ổ (nhóm IIA:
Be, Mg, Ca, Ba, …) luôn là +2; S oxi ố hóa c a ủ Al luôn là +3. Quy t c
ắ 2: Tổng số oxi hóa c a ủ các nguyên t ử trong phân t ử b ng ằ 0, trong m t ộ ion đa nguyên tử b ng chí ằ nh điện tích c a i ủ on đó. M i ọ thắc m c
ắ vui lòng xin vui lòng: 084 283 45 85
Đây là bản xem th , vu ử i lòng mua tài li u ệ đ xe ể m chi ti t (c ế ó l i ờ gi i ả ) Ví d 1 ụ : Xác đ nh s ị ố oxi hóa c a S t ủ rong H2SO4. Hư ng ớ d n ẫ : G i ọ số oxi hóa c a S t ủ rong H2SO4 là x. Trong h p
ợ chất, số oxi hóa c a H ủ là +1, c a ủ O là –2. T ng s ổ ố oxi hóa c a các ủ nguyên t t ử rong phân t b ử ng 0. ằ
 2×(+1) + x + 4×(–2) = 0  x = +6. V y ậ S có s oxi ố hóa +6 trong H2SO4. Ví d 2 ụ : Xác đ nh s ị ố oxi hóa C trong K2CO3. Hư ng ớ d n ẫ : G i ọ số oxi hóa c a C ủ trong K2CO3 là x. Trong h p
ợ chất, số oxi hóa c a K ủ là +1, c a ủ O là –2.
Ta có: 2×(+1) + x + 3×(-2) = 0  x = +4. V y ậ số oxi hóa c a ủ C trong K2CO3 là +4. Ví d 3 ụ : Xác đ nh s ị ố oxi hóa c a N ủ trong ion NO3 . Hư ng ớ d n ẫ : G i ọ số oxi hóa c a N ủ trong ion NO3 là x. T ng ổ các số oxi hóa c a
ủ các nguyên tử trong m t ộ ion đa nguyên tử b ng ằ chính đi n ệ tích c a ủ ion đó.
 x + 3×(-2) = -1  x = +5. V y ậ số oxi hóa c a ủ N trong ion NO3 là +5. Cách 2: D a t ự heo công th c ứ c u t ấ o. ạ Đây là cách tính đi n
ệ tích các nguyên tử trong h p ợ ch t ấ v i ớ giả đ nh ị đó là h p ợ ch t ấ ion d a ự vào công th c c ứ u t ấ o. ạ Cách này có u ư đi m ể là áp d ng ụ đư c ợ cho m i ọ trư ng ờ h p, ợ tuy nhiên, c n ầ ph i ả bi t ế công th c ứ c u t ấ o c ạ a ủ ch t ấ . Ví d 4 ụ : Xác đ nh s ị ố oxi hóa c a C ủ và O trong CO2. M i ọ thắc m c
ắ vui lòng xin vui lòng: 084 283 45 85
Đây là bản xem th , vu ử i lòng mua tài li u ệ đ xe ể m chi ti t (c ế ó l i ờ gi i ả ) Hư ng ớ d n ẫ : CO2 có công th c c ứ u t ấ o l ạ à O=C=O. Trong m i ỗ liên k t
ế đôi C=O, góp 2 electron, khi giả đ nh ị CO2 là h p ợ ch t ấ ion thì 2 electron này chuy n
ể sang O. Vì có hai liên k t
ế C=O nên CO2 có công th c ứ ion gi ả đ nh ị là O2C4+O2. T đó xác ừ đ nh đ ị ư c s ợ ố oxi hóa c a ủ O là –2, c a ủ C là +4. Ví d 5 ụ : Xác đ nh s ị ố oxi hóa c a O ủ và F trong OF2. Hư ng ớ d n ẫ : OF2 có công th c ứ c u ấ t o ạ là F–O–F, công th c ứ ion gi ả đ nh ị c a
ủ OF2 là FO2+F. Từ đó xác định đư c ợ số oxi hóa c a ủ O là +2, F là –1. II. Phản ng oxi ứ hóa – khử 1. M t ộ s khái ố ni m ệ Ph n ả ng ứ oxi hóa – kh ử là ph n ả ng ứ hóa h c ọ trong đó có s ự thay đ i ổ s ố oxi hóa c a ủ ít nhất m t ộ nguyên tố hóa h c. ọ Ví d 1 ụ : Cho m t ộ số ph n ả ng ứ sau: 0 0 1   1 (1) Na + Cl2  2 Na Cl (2) CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O 0  1 1 
(3) Cl2 + 2NaOH  Na Cl + Na ClO + H2O Trong các ph n ả ng ứ trên: Ph n ả ng ( ứ 1) là ph n ả ng oxi ứ hóa – kh vì ử có sự thay đ i ổ số oxi hóa c a N ủ a và Cl. Ph n ả ng ứ (2) không ph i ả là ph n ả ng
ứ oxi hóa – khử vì không có nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa. Ph n ả ng ( ứ 3) là ph n ả ng oxi ứ hóa – kh vì ử có sự thay đ i ổ số oxi hóa c a C ủ l. Đối v i ớ ph n ả ng oxi ứ hóa – kh , m ử t ộ số khái ni m ệ sau thư ng đ ờ ư c ợ s d ử ng: ụ - Ch t ấ khử (ch t ấ bị oxi hóa) là ch t ấ như ng ờ electron. Ví d ụ Na trong ph n ả ng ứ (1) là chất kh . ử M i ọ thắc m c
ắ vui lòng xin vui lòng: 084 283 45 85
Đây là bản xem th , vu ử i lòng mua tài li u ệ đ xe ể m chi ti t (c ế ó l i ờ gi i ả ) - Ch t ấ oxi hóa (ch t ấ bị kh ) ử là ch t ấ nh n ậ eletron. Ví d ụ Cl2 trong ph n ả ng ứ (1) là ch t ấ oxi hóa.
- Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình như ng
ờ electron. Ví dụ quá trình Na như ng ờ electron trong ph n ả ng ( ứ 1). - Quá trình khử (sự kh ) ử là quá trình nh n ậ electron. Ví d ụ quá trình Cl2 nh n ậ electron trong ph n ả ng ( ứ 1). Chú ý: Trong ph n ả ng ( ứ 3) ở ví dụ 1, Cl2 v a ừ là ch t ấ oxi hóa, v a l ừ à ch t ấ kh . ử 2. Cân bằng ph n ả ng oxi ứ hóa – kh t ử heo phư ng phá ơ p thăng b ng el ằ ectron. Ta có thể cân b ng ằ ph n ả ng
ứ oxi hóa – khử theo nguyên t c: ắ Trong m t ộ ph n ả ng, ứ tổng số electron như ng b ờ ng ằ tổng số electron nh n. ậ Ví d 1 ụ : Cân b ng ph ằ n ả ng: ứ Al + O2  Al2O3. Bư c 1: ớ Xác đ nh s ị t ự hay đổi s oxi ố hóa trước và sau ph n ả ng ứ c a các ủ nguyên t . ử 0 0 3   2 Al O  Al O 2 2 3 Bư c 2: ớ Vi t
ế các quá trình oxi hóa và quá trình kh . ử 0 3 
Quá trình oxi hóa: Al  Al 3e 0  2 Quá trình kh : ử O  2e  O Bư c ớ 3: Thăng b ng ằ electron b ng ằ cách nhân thêm h ệ s
ố vào các quá trình như ng ờ và nh n ậ electron sao cho t ng s ổ el ố ectron như ng ờ b ng t ằ ng s ổ el ố ectron nh n. ậ 0 3 2  A  l  Al 3e 0  2 3O  2e  O 0 0 3   2 C ng
ộ các quá trình (đã nhân hệ s ) ố v i ớ nhau thu đư c ợ sơ đ : ồ 2Al 3O  2Al 3O (*). Bư c 4: ớ D a
ự vào sơ đồ (*) để hoàn thành phư ng t ơ rình d ng phân t ạ . ử 4Al + 3O2  2Al2O3 Ví d 2 ụ : Cân b ng ph ằ ư ng ơ trình hóa h c ọ sau theo phư ng pháp t ơ hăng b ng ằ electron: M i ọ thắc m c
ắ vui lòng xin vui lòng: 084 283 45 85