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. Show
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.
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 khửMột số quy tắc hóa học khi xác định số oxi hóa cụ thể như sau:
Số oxi hóa trong hợp chất của phản ứng oxi hóa khửSố 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 khửNguyên 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 tốNội 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 dụngHóa 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:
Phương pháp dùng hệ số phân sốVới 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 nhấtNguyên 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 electronVới 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 sốVới 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 16:12:31I. KHÁI NIỆM 1. Phản ứng oxi hoá - khử - Khái niệm: Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hoá học trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng. - Dấu hiệu nhận biết: Phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố. 2. Chất khử (chất bị oxi hoá) - Khái niệm: Chất khử là chất có khả năng nhường e (cho e). - Dấu hiệu nhận biêt: + Sau phản ứng, số oxi hoá của chất khử tăng. + Chất khử có chứa nguyên tố chưa đạt đến mức oxi hoá cao nhất. Chú ý: Nguyên tố ở nhóm XA có số oxi hoá cao nhất là +X. 3. Chất oxi hoá (chất bị khử) - Khái niệm: Chất oxi hoá là chất có khả năng nhận e (thu e). - Dấu hiệu: + Sau phản ứng, số oxi hoá của chất oxi hoá giảm. + Chất oxi hoá có chứa nguyên tố có mức oxi hoá chưa phải thấp nhất. Chú ý: Kim loại có số oxi hoá thấp nhất là 0, phi kim thuộc nhóm xA thì số oxi hoá thấp nhất là (x - 8). 4. Sự khử và sự oxi hoá - Sự khử (quá trình khử) của một chất là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số oxi hoá của chất đó. - Sự oxi hoá (quá trình oxi hoá) của một chất là làm cho chất đó nhường electron hay làm tăng số oxi hoá của chất đó.  II. ĐIỀU KIỆN CỦA PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ Phải có sự tham gia đồng thời của chất khử và chất oxi hóa. Chất khử và chất oxi hóa phải đủ mạnh. III. PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ Phản ứng oxi hoá - khử được chia thành nhiều loại khác nhau: - Phản ứng oxi hóa - khử thông thường: chất khử và chất oxi hóa ở 2 phân tử chất khác nhau. C + 4HNO3 đặc → CO2 + 4NO2 + 2H2O Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O - Phản ứng oxi hóa - khử nội phân tử: chất khử và chất oxi hóa thuộc cùng 1 phân tử nhưng ở 2 nguyên tử khác nhau (thường gặp là phản ứng nhiệt phân). AgNO3 → Ag + NO2 + O2 Cu(NO3)2 → CuO + NO2 + O2 - Phản ứng tự oxi hóa - khử, chất khử đồng thời cũng là chất oxi hóa (chất khử và chất oxi hoá thuộc về cùng một nguyên tố trong một phân tử chất). Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O 2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O 4KClO3 → 3KClO4 + KCl video tham khảo: Phản ứng oxy hóa khử hay dưỡng hóa bao gồm tất cả các phản ứng hóa học trong đó các nguyên tử có trạng thái oxy hóa thay đổi, phản ứng oxy hóa khử thường liên quan đến việc chuyển giao điện tử (electron) giữa các đối tượng hóa học.
Có quá trình oxy hóa khử đơn giản, chẳng hạn như quá trình oxy hóa của cacbon tạo ra khí carbon dioxide (CO2) hay sự khử cacbon bằng hydro sinh ra khí methan (CH4), hoặc cũng có thể là một quá trình phức tạp như việc oxy hóa glucoza (C6H12O6) trong cơ thể người thông qua một loạt quá trình phức tạp di chuyển các điện tử.
Thuật ngữ "oxy hóa khử" xuất phát từ hai khái niệm liên quan đến việc di chuyển các điện tử: sự khử và sự oxy hóa[1]. Nó có thể được giải thích một cách đơn giản như sau:
Chất có khả năng oxy hóa các chất khác (làm cho chúng mất các điện tử) được gọi là chất oxy hóa. Các chất này loại bỏ các điện tử của một chất khác, nên được gọi là "khử".
Chất oxy hóa thường là các chất hóa học có trạng thái oxy hóa cao (ví dụ như H2O2, MnO− Chất có khả năng khử chất khác (làm cho chúng nhận các điện tử) được gọi là chất khử. Chúng chuyển điện tử cho một chất khác, và do đó tự nó bị oxy hóa.
Chất khử trong hóa học rất đa dạng. Những nguyên tố kim loại điện dương như lithi, natri, magie, stronti, kẽm, nhôm… là những tác nhân khử tốt. Các kim loại này cho đi điện tử một cách dễ dàng. Các chất chuyển hydro như NaBH4 và LiAlH4 được sử dụng rộng rãi trong hóa học hữu cơ[2][3], chủ yếu trong việc khử các hợp chất cacbonyl để tạo ra rượu. Một phương pháp khử khác kết hợp việc sử dụng khí hydro (H2) với những chất xúc tác palađi, platin hoặc niken. Việc khử dùng xúc tác được sử dụng chủ yếu trong việc khử liên kết đôi hoặc ba nguyên tử cacbon.
|
