Phản ứng oxi hóa khử là một trong những kiến thức cơ bản nhưng rất quan trọng trong chương trình môn Hóa học và được ra thường xuyên trong đề thi. Bài viết hôm nay sẽ giúp các em hệ thống lại lý thuyết và luyện tập một số dạng bài tập thường gặp:
1. Phản ứng oxi hóa - khử là gì?
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). Trong một phản ứng sẽ có chất khử và chất oxi hóa, diễn ra hai quá trình: oxi hóa và khử.
- Chất khử là chất nhường electron (hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng). Chất khử còn gọi là chất bị oxi hóa.
- Chất oxi hóa là chất nhận electron (hay là chất có số oxi hóa giảm sau phản ứng). Chất oxi hóa còn gọi là chất bị khử.
- Quá trình oxi hóa (Sự oxi hóa) một chất là làm cho chất đó nhường electron hay làm tăng số oxi hóa của chất đó.
- Quá trình khử (Sự khử) một chất là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số oxi hóa của chất đó.
2. Các dạng bài về phản ứng oxi hóa khử
2.1. Dạng 1: Xác định số oxi hóa
Khái niệm: Số oxi hóa của một nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó nếu giả định liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion.
Cách xác định số oxi hóa
Ví dụ:
Quy tắc tính số oxi hóa
Đơn chất: Số oxi hóa bằng 0.
Hợp chất:
- H có số oxi hóa +1, trừ hợp chất của H với kim loại (hidrua).
- O có số oxi hóa -2, trừ
và hợp chất peoxit ( , …).
Kim loại: Luôn có số oxi hóa dương và bằng điện tích của ion kim loại đó.
Trong đó:
Tổng số oxi hóa của các nguyên tử trong phân tử bằng 0
Ví dụ: Tính số oxi hóa của N, S, C trong các hợp chất và ion sau:
[
[
2.2. Dạng 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử theo phương pháp thăng bằng electron
Phương pháp thăng bằng electron
Bước 1: Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi. Tìm chất khử và chất oxi hóa.
Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình.
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận.
Bước 4: Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phương trình hóa học.
Lưu ý: Kiểm tra hệ số theo thứ tự: kim loại, phi kim trung tâm, hiđro, oxi.
Ví dụ 1: Lập phương trình hóa học của các phản ứng oxi hóa - khử sau theo phương pháp thăng bằng electron.
- S +
Bước 1:
Bước 2:
Bước 3:
1
2
Bước 4:
PTHH:
Ví dụ 2: Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử sau:
(chất khử) + (chất oxi hóa) + +
3
10
(chất khử) + đặc nóng (chất oxi hóa) + +
1
3
Ta thấy có 3 phân tử
+ + + +
Ta thấy:
1
5
Hệ số cân bằng của HNO3 =
+ + + + +
(Chất khử) (Chất oxi hóa)
5
24
Hệ số cân bằng của
(Chất khử) + (Chất oxi hóa) + +
1
(3x - 2y)
hệ số cân bằng của
+ + + +
(Chất khử) (Chất oxi hóa)
3
2
3
2.3. Dạng 3: Toán bảo toàn electron
Phương pháp giải (Cho các trường hợp pha trộn các chất xảy ra phản ứng oxi hóa khử).
Bước 1: Tóm tắt đề theo sơ đồ phản ứng.
Bước 2: Xác định những nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa trước và sau phản ứng.
Bước 3: Viết quá trình khử, quá trình oxi hóa.
Bước 4: Đưa mol vào các quá trình khử và quá trình oxi hóa để tìm mol electron nhường và mol electron nhận.
Bước 5: Bảo toàn electron:
Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 8,84 gam hỗn hợp X gồm
Hướng dẫn giải:
BT E: Tổng số mol nhường = Tổng số mol nhận
3x + 2y = 0,56 (1)
m hỗn hợp X: 27x + 56y = 8,84 (2)
Giải (1) và (2) ta được : x = 0,12 và y = 0,1
Vậy m Al = 0,12.27 = 3,24 gam.
Ví dụ 2: Cho V lít hỗn hợp khí A (đktc) gồm
Hướng dẫn giải:
BT E: 2x + 4y = 2,6 (1)
BTKL: mA + mB = 74,1 (2)
Giải (1) và (2) thu được: x = 0,5 và y = 0,4
Giá trị V là: V = (0,5 + 0,4).22,4 = 20,16 (lít)
Ví dụ 3: Đốt cháy một lượng Al trong 3,36 lít (đktc) khí
Hướng dẫn giải:
BT E: 3x = 1,8
Khối lượng Al đã dùng: 0,6.27 = 16,2 gam
3. Một số bài tập về phương trình phản ứng oxi hóa khử
Câu 1: Tính số oxi hóa của N, S, C trong các hợp chất và ion sau:
Câu 2: Lập phương trình hóa học của các phản ứng oxi hóa - khử sau theo phương pháp thăng bằng electron:
Câu 3: Hòa tan hết 11 gam hỗn hợp X gồm
Câu 4: Cho 6,72 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm
Câu 5: Cho 9,75 gam bột kim loại
Trên đây là tổng hợp kiến thức về phản ứng oxi hóa khử cũng như các phương trình và dạng bài tập về phản ứng oxi hóa khử VOH Giáo dục giới thiệu đến các em học sinh. Hy vọng bài viết sẽ giúp các em học sinh ôn tập những kiến thức cơ bản và luyện tập các dạng bài về phản ứng oxi hóa khử hiệu quả.
Biên soạn: GV Hồ Minh Trang - Phạm Văn Thắng - Lương Hồng Diễm