Chương II Phản ứng oxi hoá khử - Pdf 25

Nhận gia sư môn Hóa Học cho mọi ñối tượng Tuyển tập bài giảng môn Hóa Học
Copyright © 2007 Lê Phạm Thành Cử nhân chất lượng cao Hóa Học – ðHSP
Phone: 0976053496 E-mail:
Trang 1
/7

CHƯƠNG II. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ I. Số oxi hoá – cách tính số oxi hoá của các nguyên tố trong một chất hóa học
I.1. Số oxi hoá
Số oxi hoá của một nguyên tố trong hợp chất là số ñại số ñược xác ñịnh với giả thiết rằng mọi liên kết
hóa học trong phân tử hợp chất ñều là liên kết ion, nghĩa là cặp electron dùng chung của liên kết cộng hóa
trị cũng ñược coi là chuyển hẳn cho nguyên tử của nguyên tố có ñộ âm ñiện lớn hơn. Trong trường hợp
liên kết ñược tạo nên giữa hai nguyên tử như nhau ở trong phân tử của hợp chất cũng như của ñơn chất,
cặp electron dùng chung của liên kết cộng hóa trị ñược giả ñịnh là chia ñều cho hai nguyên tử ñó.
Nguyên tử mất electron có số oxi hoá dương, nguyên tử nhận electron có số oxi hoá âm và giá trị của
số oxi hoá bằng số electron mà nguyên tử mất hay nhận.
I.2. Cách xác ñịnh số oxi hoá
ðể xác ñịnh số oxi hoá của một nguyên tố cần dựa vào các quy tắc sau:
I.2.1.Trong hợp chất vô cơ
 Số oxi hoá của các nguyên tố trong ñơn chất bằng không. Vì các cặp electron chung hình thành
giữa các nguyên tử của cùng một nguyên tố nằm cách ñều hạt nhân của hai nguyên tử.
 Số oxi hoá của các kim loại luôn luôn có giá trị dương. Trong các hợp chất kiểu liên kết ion số oxi
hoá của các kim loại bằng ñiện tích các ion của chúng.
Ví dụ 1. NaCl, CuSO
4
, AlCl

chúng) ví dụ FeS
2
, CuFeS
2
, …. khi ñó ta phải viết công thức cấu tạo của từng chất rồi áp dụng ñịnh nghĩa
ñể tính số oxi hoá của từng nguyên tố trong mỗi hợp chất.
Ví dụ 4. Phân tử FeS
2
Fe
S
-1
S
-1
+2

Ví dụ 5. Phân tử CaOCl
2
Ca
Cl
O
Cl
-1
+2
-2
+1

I.2.2. Cách tính số oxi hoá của cacbon trong hợp chất hữu cơ

Nhận gia sư môn Hóa Học cho mọi ñối tượng Tuyển tập bài giảng môn Hóa Học


H
H
H
-2
-1-3Vậy số oxi hoá trung bình của cacbon
2
2
)1()3(
−=
−+−
=
.
II. Phản ứng oxi hóa – khử
II.1. ðịnh nghĩa
Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong ñó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng
hay phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong ñó có sự thay ñổi số oxi hoá của một số nguyên
tố.
 Chất khử là chất nhường electron hay là chất có số oxi hoá tăng sau phản ứng. Chất khử còn gọi là
chất bị oxi hoá.
 Chất oxi hoá là chất nhận electron hay là chất có số oxi hoá giảm sau phản ứng. Chất oxi hoá còn
gọi là chất bị khử.
 Sự oxi hoá một chất là làm cho chất ñó nhường electron hay làm tăng số oxi hoá của chất ñó.
 Sự khử một chất là làm cho chất ñó nhận electron hay làm giảm số oxi hoá của chất ñó.
 Trong phản ứng oxi hóa – khử bao giờ cũng diễn ra ñồng thời sự oxi hoá và sự khử.

II.2. Phân loại phản ứng oxi hóa – khử
Phản ứng oxi hóa – khử có thể ñược phân thành một số loại sau:

2NO
2
+ 2NaOH NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
0 -1 +1
+5 -1 +7
+4 +5 +3

Nhận gia sư môn Hóa Học cho mọi ñối tượng Tuyển tập bài giảng môn Hóa Học
Copyright © 2007 Lê Phạm Thành Cử nhân chất lượng cao Hóa Học – ðHSP
Phone: 0976053496 E-mail:
Trang 3
/7
3. Phản ứng oxi hóa – khử nội phân tử: là phản ứng trong ñó tác nhân oxi hoá và tác nhân khử là
những nguyên tố khác nhau nhưng cùng nằm trong một phân tử.
Ví d
ụ 9.NaNO
3
2NaNO

ụ 10.2KMnO
4
+ 10FeSO
4
+ 8H
2
SO
4
K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ 5Fe
2
(SO
4
)
3
+ 8H
2
O
+7 +2 +2 +3

II.3. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử
II.3.1. Nguyên tắc chung

khử, HNO
3
là chất oxi hoá (
5+
N
).
+ Bước 2: Viết các nửa phương trình cho và nhận electron và tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số
electron do chất khử nhường bằng tổng số electron do chất oxi hoá nhận.
Cu - 2e Cu
N + 3e N
0 +2
+5 +2
(qu¸ tr×nh oxi hãa)
(qu¸ tr×nh khö)



+ Bước 3: ðưa hệ số tìm ñược từ các nửa phương trình vào phương trình phản ứng:
3Cu + 2HNO
3
3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + H
2
O

+ Bước 4: Cân bằng các chất không tham gia quá trình oxi hóa – khử, ta nhận thấy ngoài 2 phân tử
5+
Copyright © 2007 Lê Phạm Thành Cử nhân chất lượng cao Hóa Học – ðHSP
Phone: 0976053496 E-mail:
Trang 4
/7
Ví dụ 12. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho Al tác dụng với HNO
3
. Biết hỗn hợp khí thu
ñược gồm NO và NO
2
với tỉ lệ số mol là 1 : 3.
Giải:
Ta có quá trình nhường electron:
Al - 3e Al
0 +3

Quá trình nhận electron: do hỗn hợp bao gồm NO và NO
2
với tỉ lệ số mol là 1 : 3 nên ta có:
4N + 6e N + 3N
+5 +2 +4

ðặt các hệ số vào các quá trình nhường nhận electron sao cho tổng e nhường bằng tổng e nhận:
4N + 6e N + 3N
+5 +2 +4
Al - 3e Al
0 +3



2
O

R2. Hoặc khi cân bằng phương trình phản ứng có sự tham gia của chất khí (như H
2
, O
2
, Cl
2
,…) thì
cũng phải chú ý khi ñặt hệ số từ các quá trình cho nhận electron vào phương trình phản ứng.
Ví dụ 13. ðối với việc cân bằng quá trình trao ñổi electron của nguyên tố oxi chúng ta có thể tiến
hành theo 2 kiểu:

−−
− Kiểu 1: viết quá trình nhận electron của phân tử O
2

O
2
+ 4e 2O
0 -2


−−
− Kiểu 2: viết quá trình nhận electron của nguyên tử
O + 2e O
0 -2

Tuy nhiên, dù viết theo kiểu nào thì cũng phải chú ý ñến số nguyên tử trao ñổi electron, mà thực chất

2
- 11e Fe + 2S
+2 -1 +3 +4

Sau ñó dùng quá trình lớn này ñể cân bằng và xem nó là quá trình oxi hoá mới:
Nhận gia sư môn Hóa Học cho mọi ñối tượng Tuyển tập bài giảng môn Hóa Học
Copyright © 2007 Lê Phạm Thành Cử nhân chất lượng cao Hóa Học – ðHSP
Phone: 0976053496 E-mail:
Trang 5
/7
FeS
2
- 11e Fe + 2S
O
2
+ 4e 2O
+2 -1 +3 +4
0 -2

11×

Từ ñây ta ñưa các hệ số vào phương trình phản ứng và cân bằng:
4FeS
2
+ 11O
2
2Fe

+ 3NO
2
+ 3H
2
O

Vì tỉ lệ NO : NO
2
ở hai phương trình trên ñã là 1 : 3 nên ta chỉ cần cộng gộp lại là sẽ ñược phương
trình phản ứng tổng:
Al + 4HNO
3
Al(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
Al + 6HNO
3
Al(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O

và ngược lại.
3. Nếu phản ứng có nước tham gia:
 Sản phẩm phản ứng tạo ra axit, theo nguyên tắc 1.
 Sản phẩm phản ứng tạo ra bazơ, theo nguyên tắc 2.
4. Kiểm tra lại sự cân bằng ñiện tích và nguyên tố 2 vế.
Chú ý: Sự thay ñổi số oxi hoá của một số chất phụ thuộc vào môi trường phản ứng:
KMnO
4
K
2
MnO
4
MnO
2
Mn
2+
+7
+6
+4
+2
m«i tr−êng baz¬
m«i tr−êng axit
m«i tr−êng trung tÝnh

Ví dụ 16. Xét phản ứng có axit tham gia:
KMnO
4
+ FeSO
4
+ H

2+
- 1e Fe
3+
+7 +2
+2 +3


MnO
4
-
+ 8H
+
+ 5Fe
2+
Mn
2+
+ 5Fe
3+
+ 4H
2
O

Chuyển sang phương trình phân tử:
2KMnO
4
+ 10FeSO
4
+ 8H
2
SO

MnO
4
+ H
2
O

Nhận gia sư môn Hóa Học cho mọi ñối tượng Tuyển tập bài giảng môn Hóa Học
Copyright © 2007 Lê Phạm Thành Cử nhân chất lượng cao Hóa Học – ðHSP
Phone: 0976053496 E-mail:
Trang 6
/7
MnO
4
-
+ e MnO
4
2-

SO
3
2-
- 2e + 2OH
-
SO
4
2-
+ H

4
+ K
2
SO
3
+ 2KOH K
2
SO
4
+ 2K
2
MnO
4
+ H
2
O

Ví dụ 18.
Xét ph

n

ng có H
2
O tham gia:
KMnO
4
+ K
2
SO



2MnO
4
-
+ 3SO
3
2-
+ H
2
O 2MnO
2
+ 3SO
4
2-
+ 2OH
-

Chuy

n sang ph
ươ
ng trình phân t

:
2KMnO
4
+ 3K
2
SO

c 1, khi tính s

oxi hoá c

a C c

n l
ư
u
ý m

t s


ñ
i

m sau:

Ph
ươ
ng pháp chung: Tính theo s

oxi hoá trung bình c

a C.

Ph
ươ
ng pháp riêng:


a các nguyên t

C trong
“nhóm ch

c”
.
Ví dụ 19.
Xét ph

n

ng:
C
6
H
5
CH=CH
2
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4

→
C
6


ngoài nhánh có s

thay
ñổ
i s


oxi hóa, còn các nguyên t

trong vòng benzen thì không thay
ñổ
i. Chú ý r

ng liên k
ế
t C – C không gây ra
s

oxi hóa, ta xác
ñị
nh
ñượ
c các quá trình nh
ườ
ng – nh

n electron nh
ư
sau:

6
H
5
COOH + CO
2
+ K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ 4H
2
O

Bài tập luyện tập.
B

ng ph
ươ
ng pháp th
ă
ng b

ng electron, hãy cân b

ng các ph
ươ
ng trình ph


4
)
3
+ SO
2
+ H
2
O
3)

H
2
S + SO
2

→
S + H
2
O
4)

SO
2
+ Br
2
+ H
2
O
→
H

2
O
7)

Fe
3
O
4
+ HNO
3
→
Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
8)

Fe(OH)
2
+ HNO
3

→
Fe(NO
3

)
2
+ NO
2
+ NO + H
2
O
Nhận gia sư môn Hóa Học cho mọi ñối tượng Tuyển tập bài giảng môn Hóa Học
Copyright © 2007 Lê Phạm Thành Cử nhân chất lượng cao Hóa Học – ðHSP
Phone: 0976053496 E-mail:
Trang 7
/7
11)

Al + HNO
3

→
Al(NO
3
)
3
+ H
2
O + NH
4
NO

)
3
+ N
x
O
y
+ H
2
O
14)

HCl + MnO
2

→
MnCl
2
+ Cl
2
+ H
2
O
15)

HCl + KMnO
4
→
KCl + MnCl
2
+ Cl


FeS
2
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4

→
Fe
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ H
2
O
18)

CuFeS
2


→
FeCl
3
+ Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
20)

FeO + HNO
3

→
Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
21)

Al + HNO
3

2
+ KOH
23)

FeSO
4
+ K
2
Cr
2
O
7
+ H
2
SO
4

→
Fe
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+ Cr
2

+ H
2
O
26)

Cr
2
O
3
+ KNO
3
+ KOH
→
K
2
CrO
4
+ KNO
2
+ H
2
O
27)

As
2
S
3
+ HNO
3

→
Na
2
SO
4
+ K
2
SO
4
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ H
2
O
29)

KClO
3
+ HBr
→
Br
2
+ KCl + H
2
O
30)

O
32)

H
2
O
2
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4

→
O
2
+ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ H
2
O
33)

FeO + HNO
3

2
O
35)

H
2
S + Cl
2
+ H
2
O
→
HCl + H
2
SO
4

36)

MnO
2
+ O
2
+ KOH
→
KMnO
4
+ H
2
O

CH = CH
2
+ KMnO
4
+ H
2
O
→
CH
3
CHOHCH
2
OH + KOH + MnO
2
+ H
2
O
39)

CH
3
CH
2
OH + KMnO
4
+ H
2
SO
4


+ KOH + MnO
2

41)

C
6
H
5
CH
3
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4

→
C
6
H
5
COOH + MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H

SO
4
+ H
2
O
43)

H
2
C
2
O
4
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4

→
MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ CO
2
+ H

SO
4
+ H
2
O
45)

KMnO
4
+ CaC
2
O
4
+ H
2
SO
4

→
MnSO
4
+ CaSO
4
+ K
2
SO
4
+ CO
2
+ H

9
N
3

→
CO
2
+ H
2
O + N
2
+ O
2

Edited by Foxit Reader
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
For Evaluation Only.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status