intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 3: Phản ứng oxy hóa – khử

Chia sẻ: AndromedaShun _AndromedaShun | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:69

17
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 3: Phản ứng oxy hóa – khử cung cấp cho học viên một số khái niệm về phản ứng oxy hóa – khử; các yếu tố ảnh hưởng đến tính oxy hóa, khử của các chất; đánh giá khả năng tham gia phản ứng oxy hóa – khử của các chất; sự ổn định của các chất oxy hóa và khử trong môi trường nước;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 3: Phản ứng oxy hóa – khử

  1. Hoá vô cơ • PHẢN ỨNG  • OXY HÓA –  KHỬ
  2. PHẢN ỨNG OXY HÓA – KHỬ I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ PHẢN ỨNG OXY HÓA – KHỬ II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH OXY HÓA, KHỬ C III. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THAM GIA PHẢN ỨNG OXY HÓA IV. SỰ ỔN ĐỊNH CỦA CÁC CHẤT OXY HÓA VÀ KHỬ  TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
  3. I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1. Định nghĩa phản ứng oxy hóa – khử 2. Cặp oxi hóa ­ khử liên hợp a. Định nghĩa  b. Sự tương đồng giữa phản ứng oxy hóa ­ khử và phản ứng axi 3. Cân bằng phản ứng oxy hóa – khử 4. P.ứng OXH – K và quá trình điện cực a. Phản ứng điện hóa b. Phản ứng điện cực và phương trình Nernts
  4.  PHẢN ỨNG OXY   HÓA ­ KHỬ  • Định nghĩa: Phản ứng oxy hóa ­ khử là phản   ứng trong đó có sự chuyển vận electron từ  chất khử sang chất oxy hóa dẫn đến làm thay  đổi số oxy hóa của các nguyên tố đóng vai trò  chất oxy hóa và chất khử. 
  5. a. Định nghĩa  • Chất oxy hóa ­ nhận e. Chất khử ­ cho e       +ne aOXH1 + bKh2 ⇌ cKh1 + dOXH2    (1)      ­ne • Quá trình khử: aOXH1 + ne ⇌  cKh1  Quá trình oxy hóa: bKh2 – ne ⇌ dOXH2 • Các chất oxy hóa và khử trong mỗi bán phản ứng tạo  thành một cặp OXH ­ K liên hợp. • Phản ứng (1) có hằng số cân bằng: [ Kh1 ]c [OXH 2 ] d K cb [OXH 1 ] a [ Kh2 ]b
  6. b. Sự tương đồng giữa phản ứng oxy  hóa ­ khử và phản ứng axit – baz • Phản ứng axit – baz: ­ nH+ aAx1 + bBaz2 ⇌ cBaz1 + dAx2 Ka, Kb    + nH+ • Phản ứng oxy hóa ­ khử: +ne 0 OXH / Kh aOXH1 + bKh2 ⇌ cKh1 + dOXH2 ­ne
  7. a. Phản ứng điện hóa • Pư OXH – K: Chất khử ­ e trực tiếp cho chất OXH. • Pư điện hóa: các chất OXH và khử trao đổi electron với  các điện cực tương ứng. • 1 pư OXH – K ⇌ 1 quá trình điện cực • Pư OXH – K thuận ⇌ qt trong ngtố Ganv:   quá trình tự diễn ra,   hóa năng   điện năng.   E = φ+ ­ φ­. • Pư OXH – K nghịch ⇌ qt trong bình điện phân:   qt cưỡng bức   điện năng   hóa năng.   Engoai > ­ EGanv.
  8. b. Phản ứng điện cực và pt Nernst • Phương trình Nernst: 0 RT OXH 0 0.059 OXH ln lg nF Kh n Kh • Quy ước về dấu của φ (theo châu Mỹ): nói lên KN xảy  ra của qt điện cực. ∆G = ­ nF φ • Phản ứng được xét là phản ứng khử. • Nếu qt khử xảy ra trên điện cực: φ > 0.  Nếu qt khử không xảy ra trên điện cực): φ 
  9. • Trong một phản ứng oxy hóa­ khử luôn có hai quá  trình: •  Quá trình nhận electron – quá trình khử • Ox1 + e   Kh1 ( S +2e   S2­) • Chất nhận electron là chất oxy hóa • Quá trình nhường electron – quá trình oxy hóa •  Kh2 – e   Ox2 ( Fe –2e    Fe2+) •  Chất nhường electron là chất khử • Kết hợp hai quá trình được phản ứng oxy hóa ­ khử: • Ox1 + Kh2 = Ox2 + Kh1  ( S + Fe   FeS )  • Cặp oxy hóa – khử liên hợp • S/S2­và Fe2+/Fe trong thí dụ trên là các cặp oxy hóa ­ khử liên  hợp 
  10. Nhắc lại: Cân bằng phản ứng O – K  • Nguyên tắc 1:  − Tổng  số  electron  cho  của  chất  khử  phải  bằng  tổng số electron chất oxy hóa nhận vào. • Các bước tiến hành cân bằng. − Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxy hóa của các  chất. − Bước 2:  Lập phương trình electron – ion, với hệ  số sao cho đúng qui tắc trên. − Bước  3:  Thiết  lập  phương  trình  ion  của  phản  ứng. − Bước 4: Cân bằng theo hệ số tỉ lượng. 
  11. Cân bằng phản ứng OXH – K  (bỏ qua) Môi trường Lấy [O] từ MT Đẩy [O] ra MT Axit (H+, H2O) H2O [O] + 2H+ [O] + 2H+ H2O Trung tính(H2O) H2O [O] + 2H+ [O] + H2O 2OH- Baz (OH-, H2O) 2OH- [O] + H2O [O] + H2O 2OH-
  12. • Ví dụ: Al + CuSO4   Al2(SO4)3 + Cu Al ­3e   Al+3             X2 Cu+2 + 2e   Cu         X3 • _______________________ 2Al + 3Cu+2 = 2Al+3 + 3Cu • 2Al + 3CuSO4   2Al2(SO4)3 + 3Cu
  13. • Nguyên tắc 2: − Đối với phản ứng O – K xảy ra trong môi trường  acid  nếu  dạng  Ox  của  chất  Ox  có  chứa  nhiều  nguyên  tử  Oxy  hơn  dạng  khử  của  nó  thì  phải  thêm H+  vào vế trái (dạng Ox) và thêm nước vào  vế phải (dạng khử). − Nếu  dạng  khử  của  chất  Kh  chứa  ít  nguyên  tử  Oxy  hơn  dạng  Ox  của  nó  thì  thêm  nước  vào  vế  trái (dạng Kh) và H+ vào vế phải (dạng Ox). Thiếu O bên nào, thêm H2O bên đó, bên kia thêm H+
  14. • Ví dụ: KMnO4 KNO2 H 2 SO4 MnSO4 KNO3 K 2 SO4 H 2O 2 MnO4 5e Mn NO2 2e NO3 2 MnO4 5e 8 H Mn 4 H 2O X2 NO2 2e H 2O NO3 2H X5 2MnO4 5NO2 6H 2Mn 5NO3 3H 2 O 2KMnO4 5KNO 2 3H 2 SO4 2MnSO4 5KNO 3 K 2 SO4 3H 2 O
  15. • Nguyên tắc 3: − Phản  ứng  O  –  K  xảy  ra  trong  môi  trường  base,  nếu  dạng  Ox  của  chất  Ox  chứa  nhiều  Oxy  hơn  dạng  khử  thì  phải  thêm  nước  vào  vế trái, OH­ vào vế phải. − Nếu  dạng  Kh  của  chất  Kh  chứa  ít  Oxy  hơn  dạng  Ox  của  nó  thì  phải  thêm  OH­  vào  vế  trái, nước vào vế phải. Thiếu O bên nào thêm OH­ bên đó, bên kia là H2O.
  16. • Ví dụ: KClO 3 CrCl3 KOH K 2 CrO4 KCl H2O ClO3 6e 3H 2 O Cl 6OH X 1 Cr 3 3e 8OH CrO42 4H 2 O X 2 3 2 ClO3 2Cr 10OH Cl 2CrO4 5 H 2O KClO 3 2CrCl3 10KOH 7KCl 2K 2 CrO4 5H 2 O
  17. • Nguyên tắc 4: − Phản  ứng O­K trong môi trường trung tính.  Nếu  dạng  Ox  của  chất  Ox  chứa  nhiều  nguyên tử Oxy hơn dạng Kh của nó thì phải  thêm nước vào vế trái, OH­ vào vế phải. − Nếu  dạng  Kh  của  chất  Kh  chứa  ít  nguyên  tử  Oxy  hơn  dạng  Ox  của  nó  thì  phải  thêm  nươc vào vế trái, H+ vào vế phải.  Thêm  nước  vế  trái  hết,  vế  phải:  OH­  nếu  thêm e, H+ nếu mất e.
  18. • Ví dụ: KMnO4 KNO 2 H2O MnO2 KNO 3 KOH MnO4 3e 2H 2 O MnO2 4OH X 2 NO2 2e H 2 O NO3 2H X 3 2 MnO4 3NO2 7 H 2O 2MnO2 3 NO3 8OH 6H 2MnO4 3NO2 H2O 2MnO2 3NO3 2OH 2KMnO4 3KNO 2 H2O 2MnO2 3KNO 3 2KOH
  19. III. Đánh giá khả năng tham gia phản ứng  oxy hóa – khử của các chất 1. Sử dụng các hàm nhiệt động hóa học 2. Thế khử và phương trình Nernst 3. Giản đồ Latimer 4. Giản đồ Frost
  20. II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH  OXY  HÓA ­ KHỬ  CỦA  CÁC  CHẤT • Khả năng oxy hóa – khử của chất phụ thuộc các  yếu tố sau: • 1­ Đặc điểm cấu tạo lớp vỏ electron và  trạng thái oxy hóa của nguyên tử. Thể hiện qua cấu  tạo bảng hệ thống tuần hoàn • 2­ Độ bền vững của chất. • 3­ Môi trường tiến hành phản ứng.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2