DANH SÁCH NHÓM
HỌ VÀ TÊN MSHV
HÀ NHƯ BIẾC 11250511
NGUYỄN ĐĂNG CHÍNH 11250512
ĐẶNG VĂN ĐIỆN 11250513
HỒ THANH HIỀN 11250516
VÕ THỊ PHÚC HIỀN 11250517
MỤC LỤC
1. KHÁI NIỆM VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ....................................................1
2. CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ............................3
2.1. Nguyên tắc chung ......................................................................................................3
2.2. Phương pháp cân bằng electron..................................................................................3
2.3. Phương pháp electron - ion.........................................................................................4
2.3.1. Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử trong môi trường axit.....................................4
Việc cân bằng hệ số tỉ lượng của các chất phản ứng dựa vào phương trình ion cho kết
quả như sau:....................................................................................................................6
2.3.2. Cân bằng phản ứng oxi hóa –khử trong môi trường bazơ...................................7
Từ đây khi cân bằng hệ số tỉ lượng các chất có mặt trong phản ứng chúng ta được:....8
2.3.3. Cân bằng phản ứng oxi hóa khử trong môi trường trung tính.............................8
3. THẾ ĐIỆN CỰC VÀ PHƯƠNG TRINH NERNST..................................................9
3.1. Khái niệm về thế điện cực..........................................................................................9
3.2. Phương trình Nernst....................................................................................................9
4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÂN BẰNG OXI HÓA KHỬ.......................15
4.1. Ảnh hưởng của pH lên cân bằng oxi hóa khử...........................................................15
4.1.1.1. Tác dụng của OH- đối với Mn+..................................................................15
4.1.1.2. Tác dụng của ion H+ trên anion của đôi oxi hóa khử.................................17
4.1.2. Ảnh hưởng của chất tạo phức............................................................................20
4.1.3. Ảnh hưởng của phản ứng kết tủa.......................................................................21
5. ỨNG DỤNG PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG.23
5.1. Xử lý các hợp chất của Fe........................................................................................23
5.2. Xử lý các hợp chất của Mn.......................................................................................24

• Chất nhận electron được gọi là chất oxi hóa hay chất bị khử, ví dụ Cu
+2
Do vậy, trong phản ứng oxi hóa – khử phải có mặt chất oxi hóa và chất khử, phải xảy ra
đồng thời sự khử và sự oxi hóa. Trong các quá trình oxi hóa kẽm và khử đồng nói trên Zn
và Cu được gọi chung là dạng khử, còn Zn
+2
và Cu
+2
được gọi là dạng oxi hóa. Điều này có
nghĩa là sau phản ứng dạng khử Zn chuyển thành dạng oxi hóa Zn
+2
, còn dạng oxi hóa Cu
+2
chuyển thành dạng khử Cu. Từ đây có thể trình bày các quá trình oxi hóa và khử, cũng như
phản ứng oxi hóa – khử, dưới dạng:
-1-
TIỂU LUẬN MÔN CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC VÀ HÓA LÝ TRONG KTMT Nhóm 1
Chuyên đề: Phản ứng oxi hóa – khử trong công nghệ môi trường
Kh
I
⇌ Ox
I
+ne
Ox
II
⇌ Kh
II
+ ne
Và Kh
I

oxi hóa của các cặp oxi hóa- khử chỉ gồm có một chất. Phản ứng giữa Zn và CuSO
4
thuộc
loại này.
• Các phản ứng có môi trường tham gia: đó là phản ứng mà ngoài chất oxi hóa và khử
còn có chất thứ ba tham gia để tạo môi trường cho phản ứng (axit, bazo hay trung tính).
Chất thứ ba này được gọi là chất môi trường và thực tế đó là các axit, bazo và nước. Ví dụ
trong phản ứng oxi hóa –khử:
4 2 2 4 4 3 2
2KMnO + 5KNO + 3H SO = 2MnSO + 5KNO + 3H O
Ngoài chất oxi hóa KMnO
4
và khử KNO
2
còn có chất thứ ba là H
2
SO
4
dùng để tạo môi
trường axit cho phản ứng.
Trong trường hợp này dạng oxi hóa hay dạng khử của các cặp oxi hóa – khử có thể bao
gồm nhiều chất, ví dụ đối với phản ứng vừa nêu:
- + +2
4 2
MnO + 8H + 5e = Mn + 4H O
-2-
TIỂU LUẬN MÔN CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC VÀ HÓA LÝ TRONG KTMT Nhóm 1
Chuyên đề: Phản ứng oxi hóa – khử trong công nghệ môi trường
- - +
2 2 3

+2
nhận 2 electron), do đó
phương trình electron – ion đối với các quá trình oxi hóa và khử được thành lập như sau:
+3
Al - 3e = Al
+2
Cu + 2e = Cu
Nhân các phương trình thu được với các hệ số tương ứng rồi cộng chúng lại và rút gọn
chúng ta sẽ được phương trình ion của phản ứng oxi hóa –khử đã cho:
+3
+2
+2 +3
Al - 3e = Al 2
Cu + 2e = Cu 3
2Al + 3Cu = 2Al + 3Cu
×
+
×
Từ đây phương trình phản ứng oxi hóa – khử đang khảo sát được cân bằng như sau:
4 2 4 3
2Al + 3CuSO = Al (SO ) + 3Cu
2.3. Phương pháp electron - ion
2.3.1. Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử trong môi trường axit
Ví dụ II: Cho phản ứng oxi hóa –khử xảy ra trong môi trường axit:
+7 +3 +2 +5
4 2 2 4 4 3 2 4 2
K M nO + K NO + H SO M nSO + K NO + K SO + H O→
Trong trường hợp này ion
-
4

2
O vào vế trái (dạng khử) và thêm H
+
vào vế phải (dạng oxi hóa)
với số lượng tương ứng.
Đối với các quá trình oxi hóa nêu trên có thể viết:
Từ đây khi cân bằng các hệ số tỉ lượng của những chất phản ứng ta được:
4 2 2 4 4 3 2 4 2
2KMnO + 5KNO + 3H SO = 2MnSO + 5KNO + K SO + 3H O
Ví dụ III: Cho phản ứng oxi hóa –khử
0 +5 +4 +2
3 2 3 2 2
Cu + H NO NO + C u (NO ) + H O→
Trong phản ứng này Cu đóng vai trò chất khử (mỗi nguyên tử cho đi 2 electron) còn ion
-
3
NO
đóng vai trò chất oxi hóa (mỗi ion nhận 1 electron). Dựa vào số electron trao đổi của
chất oxi hóa và chất khử, cũng như quy tắc nêu trong ví dụ II chúng ta thành lập các
phương trình electron – ion và ion như sau:
-5-
- + +2
4 2
- - +
2 2 3
- - + +2 -
4 2 3 2
MnO + 8H + 5e = Mn + 4H O ×2
NO + H O - 2e = NO + 2H ×5
2MnO + 5NO + 6H = 2Mn + 5NO + 3H O

vừa là chât oxi hóa vừa là chất
khử. Dựa vào sự trao đổi electron và quy tắc đã nêu các phương trình electron-ion và ion
được thành lập như sau:
- +
2 2
- - +
2 2 3
- - + -
2 2 3 2
NO + 2H + 1e = NO + H O ×2
NO + H O -2e = NO + 2H ×1
2NO + NO + 2H = 2NO + NO + H O
+
Việc cân bằng hệ số tỉ lượng của các chất phản ứng dựa vào phương trình ion cho kết quả
như sau:
2 2 3 2
2HNO + HNO = 2NO + HNO + H O
-6-
TIỂU LUẬN MÔN CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC VÀ HÓA LÝ TRONG KTMT Nhóm 1
Chuyên đề: Phản ứng oxi hóa – khử trong công nghệ môi trường
Hay
2 3 2
3HNO = 2NO + HNO + H O
Phản ứng oxi hóa –khử này được gọi là phản ứng tự khử oxi hóa hay phản ứng dị ly và
trong 3 phân tử HNO
2
thì có 2 phân tử đóng vai trò chất oxi hóa và 1 phân tử đóng vai trò
chất khử.
2.3.2. Cân bằng phản ứng oxi hóa –khử trong môi trường bazơ
Ví dụ V: Cho phản ứng oxi hóa - khử xảy ra trong môi trường bazơ:

vào vế trái (dạng khử) và H
2
O vào vế phải
(dạng oxi hóa) với số lượng tương ứng.
Áp dụng quy tắc này vào trường hợp đang khảo sát ta có:
-7-
TIỂU LUẬN MÔN CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC VÀ HÓA LÝ TRONG KTMT Nhóm 1
Chuyên đề: Phản ứng oxi hóa – khử trong công nghệ môi trường
- - -
3 2
+3 - -2
4 2
- +3 - - -2
3 4 2
ClO + 3H O + 6e = Cl + 6OH ×1
Cr + 8OH -3e = CrO + 4H O ×2
ClO + 2Cr + 10OH = Cl + 2CrO + 5H O
+
Từ đây khi cân bằng hệ số tỉ lượng các chất có mặt trong phản ứng chúng ta được:
3 3 2 4 2
KClO + 2CrCl + 10KOH = 7KCl + 2K CrO + 5H O
2.3.3. Cân bằng phản ứng oxi hóa khử trong môi trường trung tính
Ví dụ VI: Cho phản ứng oxi hóa-khử xảy ra trong môi trường trung tính:
+7 +3 +4 +5
4 2 2 2 3
K MnO + K NO + H O MnO + K NO + KOH→
Trong trường hợp này chất oxi hóa và chất khử vẫn là các ion
-
4
MnO

vào vế phải (dạng oxi hóa) với số lượng tương ứng.
Đối với phản ứng oxi hóa –khử đã cho các phương trình electron –ion và ion dựa trên
quy tắc vừa nêu được thiết lập như sau:
-8-
TIỂU LUẬN MÔN CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC VÀ HÓA LÝ TRONG KTMT Nhóm 1
Chuyên đề: Phản ứng oxi hóa – khử trong công nghệ môi trường
- -
4 2 2
- - +
2 2 3
- - - - +
4 2 2 2 3
MnO + 2H O + 3e = MnO + 4OH ×2
NO + H O -2e = NO + 2H ×3
2MnO + 3NO + 7H O = 2MnO + 3NO + 8OH + 6H

+
-
2
6H O + 2OH
Hay
- - - -
4 2 2 2 3
2MnO + 3NO + H O = 2MnO + 3NO + 2OH
Cuối cùng khi cân bằng hệ số tỉ lượng của các chất phản ứng chúng ta được:
4 2 2 4 3
2KMnO + 3KNO + H O = 2MnO + 3KNO + 2KOH
3. THẾ ĐIỆN CỰC VÀ PHƯƠNG TRINH NERNST
3.1. Khái niệm về thế điện cực
Mỗi hệ thống điện cực có đại lượng thế hiệu đặc trưng gọi là thế điện cực.

o
ox
kh
a
0,059
E = E + log
n a
a
ox
và a
kh
là hoạt độ của dạng oxi hóa và dạng khử. E
o
được xem như giá trị của của thế
oxi hóa – khử khi dạng oxi hóa và dạng khử có hoạt độ bằng 1, có nghĩa là chúng ở trạng
thái tiêu chuẩn: ta gọi E
o
là thế oxi hóa điện cực chuẩn. Đối với một cặp oxi hóa – khử đã
cho, E
o
chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
b) Ví dụ
Ta xét ví dụ sau:
2+
(r)
Cu + 2e Cu→
o 2+
0,059
E = E + log[Cu ]
2

2+
MnO H
0,059
E = E + log
5
Mn
   
   
 
 
Nước (hoạt độ bằng 1) không tham gia vào phản ứng, ngược lại đối với dạng oxi hóa
không được quên ion H
+
(thực tế H
3
O
+
).

+
2(kk) 2
1
O + 2H + 2e H O
2
→
2
o + 2
O
0,059
E = E + log P [H ]