BÀI 17. PHẢN ỨNG OXI HOÁ – KHỬ
A. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
I. ĐỊNH NGHĨA
- Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng hay phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.
- Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường electron.
- Chất oxi hóa ( chất bị khử) là chất thu electron.
- Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron.
- Quá trình khử (sự khử) là quá trình thu electron.
Ví dụ: Đốt cháy Zn trong không khí
2Zn + O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2ZnO
Zn → Zn+2 + 2e (1)
O2 + 4e → 2O2- (2)
Þ Trong phản ứng này, O2 là chất oxi hóa, Zn là chất khử. Quá trình (1) là quá trình oxi hóa, quá trình (2) là quá trình khử.
II. LẬP PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG 0XI HOÁ - KHỬ
Để lập phương trình phản ứng oxi hoá - khử theo phương pháp tháng bằng electron, ta thực hiện các bước sau đây :
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hóa khử
Bước 2: Viết quá trình khử và quá trình oxi hóa, cân bằng mỗi quá trình.
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất khử sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận.
Bước 4: Đặt các hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số của các chất khác có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.
Ví dụ:
Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử sau:
MnO2+HCl⟶MnCl2+Cl2+H2O
Mn+4 (trong MnO2) là chất oxi hóa,
Cl−1 (trong HCl) là chất khử.
(Mn+4 +2e ⟶ Mn+2)×1
(2Cl−1 ⟶ Cl20 + 2e)×1
Þ Phương trình phản ứng :
MnO2+4HCl⟶MnCl2+Cl2+2H2O
III. Ý NGHĨA CỦA PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ
Phản ứng oxi hóa – khử là loại phản ứng hóa học khá phổ biến trong tự nhiên và có tầm quan trọng trong sản xuất và đời sống.
1. Trong đời sống
Phản ứng oxi hóa – khử tạo ra năng lượng như: sự cháy của xăng dầu trong các động cơ đốt trong, sự cháy của than củi, các quá trình điện phân…
2. Trong sản xuất
- Nhiều phản ứng oxi hóa – khử là cơ sở của quá trình sản xuất hóa học như luyện gang, thép, nhôm…
- Sản xuất hóa chất như xút, axit clohiđric, axit nitric…
- Sản xuất phân bón…
- Sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, dược phẩm…
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Để làm tốt bài tập liên quan đế phản ứng oxi hóa khử, học sinh cần ghi nhớ một số kiến thức sau:
- Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng hay phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.
- Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường electron.
- Chất oxi hóa ( chất bị khử) là chất thu electron.
- Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron.
- Quá trình khử (sự khử) là quá trình thu electron.
- Lập phương trình phản ứng oxi hoá - khử:
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hóa khử
Bước 2: Viết quá trình khử và quá trình oxi hóa, cân bằng mỗi quá trình.
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất khử sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận.
Bước 4: Đặt các hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số của các chất khác có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.
C. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 82 SGK Hóa học 10):
Cho phản ứng sau:
A. 2HgO \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2Hg + O2.
B. CaCO3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)CaO + CO2.
C. 2Al(OH)3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)}Al2O3 + 3H2O.
D. 2NaHCO3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Na2CO3 + CO2 + H2O.
Phản ứng nào là phản ứng oxi hóa – khử.
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Bài 2 (trang 82 SGK Hóa học 10):
Cho các phản ứng sau:
A. 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O.
B. 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl.
C. 2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2 + 3H2O.
D. 2NH3 + H2O2 + MnSO4 → MnO2 + (NH4)2SO4.
Ở phản ứng nào NH3 không đóng vai trò chất khử?
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Do N trong phản ứng D không thay đổi số oxi hóa trước và sau phản ứng.
Bài 3 (trang 83 SGK Hóa học 10):
Trong số các phản ứng sau:
A. HNO3 + NaOH → NaNO3+ H2O.
B. N2O5 + H2O → 2HNO3.
C. 2HNO3 + 3H2S → 3S + 2NO + 4H2O.
D. 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O.
Phản ứng nào là phản ứng oxi hóa – khử.
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
Bài 4 (trang 83 SGK Hóa học 10):
Trong phản ứng : 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
NO2 đóng vai trò gì ?
A. Chỉ là chất oxi hoá.
B. Chỉ là chất khử.
C. Là chất oxi hoá, nhưng đồng thời cũng là chất khử.
D. Không là chất oxi hoá, không là chất khử
Chọn đáp án đúng
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
Bài 5 (trang 83 SGK Hóa học 10):
Phân biệt chất oxi hoá và sự oxi hoá, chất khử và sự khử. Lấy thí dụ để minh họa.
Hướng dẫn giải:
Chất oxi hoá là chất nhận electron.
Sự oxi hoá là quá trình nhường electron.
Chất khử là chất nhường electron.
Sự khử là quá trình thu electron.
Thí dụ phản ứng: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
– Fe nhường electron, là chất khử. Quá trình Fe ® Fe2+ + 2e là sự oxi hoá.
– Cu2+ nhận electron, là chất oxi hoá. Quá trình Cu2+ + 2e ® Cu là sự khử.
Bài 6 (trang 83 SGK Hóa học 10):
Thế nào là phản ứng oxi hoá – khử ? Lấy ba thí dụ.
Hướng dẫn giải:
Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng hoá học trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng.
Bài 7 (trang 83 SGK Hóa học 10):
Lập phương trình phản ứng oxi hoá – khử sau đây theo phương pháp thăng bằng electron :
a) Cho MnO2 tác dụng với dung dịch axit HCl đặc, thu được MnCl2, Cl2 và H2O.
b) Cho Cu tác dụng với dung dịch axit HNO3 đặc, nóng thu được Cu(NO3)2, NO2 và H2O.
c) Cho Mg tác dụng với dung dịch axit H2SO4 đặc, nóng thu được MgSO4, s và H2O.
Hướng dẫn giải:
Các phương trình phản ứng oxi hoá – khử :
Bài 8 (trang 83 SGK Hóa học 10):
Cần bao nhiêu gam đồng để khử hoàn toàn lượng ion bạc có trong 85 ml dung dịch AgNO3 0,15M ?
Hướng dẫn giải:
Mol AgNO3 = 85.0,15/1000 = 0,01275 mol.
Phương trình hoá học của phản ứng :
Cu + 2AgNO3 ® Cu(NO3)2 + 2Ag
0,006375 ← 0,01275 mol
mCu tham gia phản ứng : 0,006375. 64 = 0,408 g.
Gợi ý giải hóa 10 Phản ứng oxi hóa - khử, lý thuyết trọng tâm, giải bài tập sách giáo khoa bài Phản ứng oxi hóa - khử do đội ngũ giáo viên ican trực tiếp biên soạn.