Phần 1

Mở đầu

Quanh ta, phản ứng ôxi hoá-khử diễn ra từng giờ, từng phút, từng
giây. Các hiện tợng hô hấp, trao đổi chất, sự cháy, sự lên men, thối rữa,
quang hợp,... quá trình ăn mòn kim loại, quá trình luyện kim, quá trình
chuyển hoá năng lợng trong pin Ganvani, trong đIửn phân... đều có mặt
phản ứng oxi hoá-khử.
Xảy ra khắp mọi nơi và có ý nghĩa to lớn trong đời sống cũng nh
trong khoa học kỷ thuật, cho nên quá trình phản ứng oxi hoá-khử cần
phải đợc hiểu thấu đáo và có hệ thống.
Trong chơng trình phổ thông khái niệm phản ứng oxi hoá-khử
đã đợc đề cập từ năm đầu tiên học môn hoá học và đợc vận dụng vào
việc nghiên cứu tính chất của các đơn chất, hợp chất nh: Kim loạI, phi
kim, oxit, axit, muối, hợp chất hữu cơ ...
Cùng với sự phát triển của khoa học kỷ thuật, việc tìm hiểu bản
chất của các ự vật, hiện tợng và sự biến đổi của chúng nói chung và
phản ứng oxi hoá-khử nói riêng ngày càng có ý nghĩa quan trọng vì vậy
đề tài phản ứng oxi hoá-khử trong chơng trình phổ thông luôn đợc các
nhà s phạm đề cập đến: kiểm tra miệng, 15 phút, 1 tiết, học kỳ; thi tốt
nghiệp, thi đại học, thi học sinh giỏi cấp tỉnh cấp quốc gia...
Tuy nhiên, với nội dung và chơng trình sách giáo khoa hiện nay
thì việc tìm hiểu thấu đáo và có hệ thống một khái niệm khó nh khái
niệm phản ứng oxi hoá-khử không phải là việc dễ dàng. Do đó việc cải
tiến phơng pháp giảng dạy, nâng cao hiệu quả trong mỗi giờ dạy, bài
học nhằm giúp cho học sinh hình thành khián niệm về phản ứng oxi
hoá-khử một cách rõ ràng, lôgic và có hệ thống, khơi gợi cho học sinh
lòng yêu thích bộ môn hoá học, khả năng t duy sáng tạo, tích cực tìm
hiểu thế giới xung quanh là một việc làm hết sức bức thiết của mỗi
giáo viên dạy bộ môn hoá học hiên nay.

-Số oxi hoá của
oxi thờng là -2
Hiđro thờng là +1
2/ví dụ
Ví dụ 1: Xác định số oxi hoá của S trong Fe2+S2x
2x + (+2) = 0 => x = -1
Ví dụ 2: Xác định số oxi hoá của Clo trong HClO4
(+1) + x + 4(-2) = 0 => x = +7
Ví dụ 3: Xác định số oxi hoá của Clo trong CaOCl2
Ca

Cl-1

O
Cl+1
3/Bài tập áp dụng
Bài 1: Xác định số oxi hoá của Clo trong: Cl 2, HCl, FeCl3, HclO, Cl2O,
Cl2O7, KclO3
Bài 2: Xác định số oxi hoá của Nitơ trong các phan tử: NH 3, NO, NO2,
N2O, NH4NO3, HNO3
Bài 3: Viết công thức phân tử của những chất trong đó S lần lợt có số
oxi hoá: -2, -1, 0, +2, +4, +6
B/Phản ứng Oxi Hoá - Khử

I/Sự oxi hoá-khử
Sự oxi hoá

Sự Khử

Chất oxi hoá

-Chất mất electron là chất khử, Chất nhận electron là chất oxi hoá
1/ Đơn chất có thể là chất oxi hoá, có thể là chất khử
a/ Chất oxi hoá có thể là đơn chất, mà nguyên tử trung hoà của nó nhận
electron thành ion tích điện âm, có cấu trúc electron của khí trơ gần
nhất. Các nguyên tử trung hoà của những nguyên tố có ngoài cùng 7
(s2p5); 6(s2p4); 5(s2p3); 4(s2p2) electron. Chất oxi hoá mạnh nhất là các
Halogen và oxi ở dạng nguyên tử.
Trong các phân nhóm chính IV, V, Vi và VIi tính oxi hoá giảm
theo sự tăng bán kính nguyên tử.
b/ Chất khử điển hình là những nguyên tử có số electron ở lớp ngoài
cùng chứa từ một đến ba electron. Trong các chất khử này là kim loại,
nghĩa là các nguyên tố s, p, d và f.
Chất khử mạnh là những nguyên tử có thế ion hoá bé, trong đó
gồm các nguyên tử của những nguyên tố ở hai phân nhóm chính kim
loại kiềm và kim loại kièem thổ. Trong các phân nhóm chính của hệ
thống tuần hoàn, khả năng khử của các kim loại tăng theo sự tăng của
bán kính nguyên tử. Chẳng hạn nh trong phân nhóm chính nhóm i của
hệ thống tuần hoàn các nguyên tố của Đ.I. Mendeleep, chất khử yếu là
Li, chất khử mạnh là Fr.
Các phi kim cũng thể hiện tính khử nh Hidro, cacbon (thuộc về
các nguyên tố s và p)
Tóm tắt trong bảng sau:
Chu kì
2
3
4
5
6

Nhóm IA

+6
+5
+5
+5
Ví dụ: KMnO4, K2CrO7, H2SO4, HclO3, HBrO3


Axit Nitơric (khi tác dụng với t cách là chất oxi hoá) phụ thuộc vào
nồng độ và đọ hoạt động cuả chất khử có thể cho: NO 2, NO, N2O, N2,
NH4NO3.
Các hợp chất Halogen chứa oxi có thể biễu diễn tính oxi hoá nh sau:
Tăng tính oxi hoá
+1
HClO
Axit Hipocloro
HBrO
HIO

+3
+5
HClO2
HClO3
Cloro
Cloric
HBrO3
HIO3, HIO4, H5IO6

+7
HClO4
Pecloric

b/ Chất khử là các ion dơng kim loại có số oxi hoá thấp, nếu chúng còn
có thể có những trạng thái với số oxi hoá cao hơn
Ví dụ:
Fe2+ - 1e -> Fe3+
Cu+ - 1e -> Cu2+
Cr2+ - 1e -> Cr3+
4/ Chất khử là các ion nguyên tố tích điện âm
Các phi kim nếu là chất oxi hoá yếu khi ở trạng thái ion âm nó là
chất khử mạnh.
Khả năng khử của các ion tích điện âm có điện tích nh nhau tăng
lên theo sự tăng của bán kính nguyên tử.
Ví dụ: Trong nhóm Halogen ion I- có khả năng khử lớn hơn so với ion
Br- và Cl- còn F- thì thể hiện tính khử rất yếu.
Ngoài ra tính khử của một số ion nguyên tố tích điện âm còn phụ
thuộc vào đặc tính của môi trờng.


Ví dụ: 2Cl- - 2e -> Cl2
Nhng trong môi trờng OH- tạo ra hợp chất chứa oxi
Cl- + 6OH- -6e -> ClO3 + 3H2O
Tính khử rõ rệt của H2S thể hiện chủ yếu trong các môi trờng
axit, trung tính
H2S - 2e -> S + 2H+
H2S + 4H2O 8e -> SO42- +10H+
5/ Trờng hợp một chất vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử
Khi một nguyên tố có trong hợp chất hoặc đơn chất có số oxi hoá
trung gian thì có cả hai tính chất vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.
Ví dụ:
+3


+7

KMnO4
(Màu tím)

Môi trờng trung tính
Môi trờng OH-

MnO2 (Màu nâu đen)
K2MnO4 (Màu xanh lục)

C/ các phơng pháp cân bằng phơng trình phản ứng
oxi hoá khử

Có nhiều phơng pháp viết phơng trình của phản ứng oxi hoá khử,
tất cả đều dựa vào nguyên lý bảo toàn khối lợng và bảo toàn điện tích.
I/Phơng pháp đại số
Phơng pháp này áp dụng cho tất cả các loại phản ứng hoá học
1/Nguyên tắc:
-Dựa vào số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng
nhau.
-Đặt ẩn số là các hệ số hợp thức. Dùng định luật bảo toàn khối lợng để cân bằng nguyên tố và lập phơng trình đại số.
-Chọn nghiệm tuỳ ý cho một ẩn, rồi dùng hệ phơng trình đại số
để suy ra các ẩn số còn lại.
Ví dụ:
aFeS2 + bO2 cFe2O3 + dSO2
Ta có:
Fe: a=2c
S:
2a=d

Khử (Cho electron)
Oxi hoá (Nhận electron)
3
Cân bằng electron: Nhân hệ số để:
Tổng số electron cho=tổng số electron nhận
4
Cân bằng nguyên tố: Nói chung theo thứ tự:
1:Kim loại (ion dơng)
2:Gốc axits (ion âm)
3:Môi trờng (axit, bazơ)
4:Nớc (Cân bằng nớc là để cân bằng hiđro)
5
Kiểm soát số nguyên tử oxi ở hai vế (phải bằng nhau)
Ví dụ:
0

+5

+2

+2

Cu + HNO3 (loãng) Cu(NO3)2 + NO + H2O
0

3x

Cu

+5

3
Cân bằng electron: Nhân hệ số để:
Tổng số electron cho=tổng số electron nhận
4
Cộng các nửa phản ứng ta có phơng trình ion thu gọn
5
Để chuyển phơng trình dạng ion thu gọn thành phơng trình ion đầy
đủ và phkơng trình phân tử cânf cộng vào hai vế những lợng nh nhau
các cation hoặc anion để bù trừ điện tích.
Ví dụ:
Al + HNO3 Al(NO3)3 + N2O + H2O
8 x Al - 3e
Al3+
3 x 2NO3- + 10H+ + 8e N2O + 5H2O
8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
Trong các phản ứng oxi hoá khử, thờng có sự tham gia của môi
trờng, tuỳ thuộc vào môi trờng, khả năng phản ứng của một chất có thể
thay đổi.
a/Phản ứng có axit tham gia
Vế nào thừa oxi thì thêm H+ để tạo ra H2O
Ví dụ:
KMnO4 + KNO2 + H2SO4 --> MnSO4 + KNO3 + K2SO4 + H2O
Phản ứng oxi hoá
NO2- ----> NO3Phản ứng khử:
MnO4 ----> Mn2+
2x
5x

MnO4 + 5e + 8H+ = Mn2+ + 4H2O
NO2- - 2e + H2O = NO3- + 2H+

2MnO4- + 4H2O + 3SO32- + 6OH- = 2MnO2 + 8OH- + 3SO42- +
3H2O
Giản ớc OH- và H2O tao có:
2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O = 2MnO2 + 2KOH + 3K2SO4
IV/Bài tập áp dụng
1/Bài 1: Cân bằng phản ứng oxi hoá-khử sau bằng phơng pháp cân bằng
electron.
a/ MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O
b/ K2S + K2Cr2O7 + H2SO4 S + K2SO4 + Cr2 (SO4)3 + H2O
c/ C2H2 + KMnO4 + H2O axit ôxalic + MnO2 + KOH
2/Bài 2: cân bằng các phản ứng oxi hoá-khử sau theo phơng pháp cân
bằng ion-electron
a/ KmnO4 + axit oxalic +H2SO4

CO2 + MnSO4 + K2SO4 +

H2O
b/ NO2 + KOH

KNO3 + KNO2 + H2O

c/ KMnO4 + KNO2 + H2O KNO3 + MnO2 + KOH
D/Điều kiện để phản ứng oxi hoá-khử xảy ra

Để biết một phản ứng ôxi hoá-khử có thực hiện đợc hay không
học sinh cần nhớ dãy điện hoá của một số kim loại thông dụng
Tính khử của kim loại giảm dần


Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb Fe H Cu Fe2+ Hg Ag Hg Pt Au

2/Bài 2: Cho dãy điện hoá:
K Ca Na Mg ... Cu Ag Hg
K+Ca2+Na+Mg2+ ...Cu2+Ag+Hg2+
a/ Có hiện tợng gì xảy ra khi cho Ca vào dung dịch NaOH và dung dịch
MgCl2
b/ Có phản ứng gì xảy ra khi cho a (mol) Zn vào dung dịch có chứa b
(mol) AgNO3 và c (mol) Hg(NO3)2
3/ Bài 3: Ngâm một lá kẽm vào đung dịch muối sau. Hãy cho biết muối
nào có phản ứng:
NiSO4, NaCl, MgSO4, CuSO4, AlCl3, CaCl2, Pb(NO3)2
Giải thích và viết phơng trình phản ứng
4/ Bài 4 Cho các cặp oxi hoá khử sau:
Fe2+/Fe, Cu2+/Cu, Fe3+/Fe2+.
Dựa vào dãy đIửn hoá cho biết


a/ Fe có khả năng tan đợc trong dung dịch FeCl3 và trong dung dịch
CuCl2 hay không?
b/ Cu có khả năng tan trong dung dịch FeCl 3 và dung dịch FeCl2 hay
không?
5/ Bài 5: Có 5 dung dịch, mỗi dung dịch có chứa một ion sau:
Zn2+, Cu2+, Fe2+, Mg2+, Pb2+ và 5 kim loại Zn, Cu, Mg, Fe và
Pb.
Hãy:
-Cho biết những kim loại tác dụng với dung dịch nào.
-Sắp xếp khả năng khử và khả năng oxi hoá tăng dần

Phần 3

Kết luận


Mục lục

Trang
Phần 1 Mở đầu
1
Phần 2 Nội dung: Phản ứng oxi hoá-khử
2
A/ Số oxi hoá
2
B/Phản ứng oxi hoá-khử
3
I/Sự oxi hoá khử
3
II/phản ứng oxi hoá-khử
3
III/Chất oxi hoá-khử
3
C/Các phơng pháp cân bằng phơng trình
6
phản ứng oxi hoá-khử
I/Phơng pháp đại số
6
II/Phơng pháp cân bằng e
7
III/Phơng pháp cân bằng ion-e
8
IV/Bài tập áp dụng
10
D/Điều kiện để phản ứng oxi hoá-khử xảy ra