1
CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HÓA- KHỬ
THEO PHƯƠNG PHÁP ION – ELECTRON TRONG MÔI TRƯỜNG KIỀM
Hoàng Thị Thuỳ Dương(1) – Hồ Sỹ Linh(1) – Võ Thị Thuỳ Linh(2) – Huỳnh Thị Tuyết Loan(2)
(1)Khoa Hoá học – ĐH Đồng Tháp; (2)Hoá 2007B – ĐH Đồng Tháp
1. Đặt vấn đề:
Phản ứng oxi hoá – khử là vấn đề hay và
được rất nhiều tác giả quan tâm, vì nó đóng vai
trò rất quan trọng bài toán Hoá học. Đã có rất
nhiều phương pháp cân bằng phản ứng oxi hoá
– khử được đưa ra, trong đó phải kể đến 3
phương pháp hay và phổ biến là: Phương pháp
đại số (chủ yếu dùng cho chương trình Hoá học
THCS); Phương pháp cân bằng (hay thăng
bằng) electron (chủ yếu dùng cho chương trình
Hoá học lớp 10 – THPT) và phương pháp cân
bằng ion – electron (dùng cho chương trình
Hoá học lớp 11, 12 và LTĐH).
Phương pháp cân bằng ion – electron tuy
chỉ áp dụng được cho trường hợp các phản ứng
oxi hóa – khử xảy ra trong dung dịch, nhưng nó
thể hiện được rõ bản chất của phản ứng oxi hoá
– khử và cũng có một số ưu điểm nổi bật như:
Phương pháp này không đòi hỏi phải xác định
số oxi hóa của nguyên tố; Phương pháp này
cho phép tính toán theo ĐLBTĐT rất nhanh
chóng, đặc biệt là chỉ cần dựa vào các bán
phản ứng có thể tính số mol H+ (axit) tham gia
phản ứng một cách nhanh chóng và chính xác.
Phương pháp này cần chú ý đến môi
trường phản ứng và các phân tử và các phân
tử, ion phải để đúng dạng tồn tại. Vì vậy để
cân bằng các nguyên tử hiđro, oxi (có mặt trong
phân tử, ion) chúng ta cần thêm H2O, H+ hoặc
OH- vào các bán phản ứng.
Trong các tài liệu hiện nay, thì chủ yếu
các tác giả chỉ quan tâm đến môi trường axit
và đã có các kết quả tốt, tuy nhiên nếu phản
ứng xảy ra trong môi trường kiềm thì đa số chỉ
nói sơ qua và chưa đưa ra được phương pháp
tổng quát, phù hợp.
Bài báo này sẽ đưa ra phương pháp tổng
quát cân bằng phản ứng oxi hoá – khử trong
môi trường kiềm, hi vọng được sự quan tâm
trao đổi của các độc giả.
2. Phương pháp cân bằng phản ứng
oxi hoá–khử trong môi trường kiềm
Tiến hành theo các bước như sau:
- Bước 1: Viết các quá trình oxi hoá – khử
- Bước 2: Cân bằng các nguyên tố khác hiđro
(H), oxi (O).
- Bước 3: Thêm H2O: Vế nào thừa oxi (O) và
thiếu hiđro (H) thì thêm H2O, thừa bao nhiêu
oxi (O) + thiếu bao nhiêu hiđro (H) thì thêm
bấy nhiêu H2O (Nếu thêm cả ở 2 vế thì cần
phải giản ước).
- Bước 4: Cân bằng nguyên tố hiđro (H): Vế
nào thiếu hiđro (H) thì thêm OH-, thiếu bao
nhiêu hiđro (H) thì thêm bấy nhiêu OH-.
- Bước 5: Tính số e trao đổi và nhân các hệ số
thích hợp.
- Bước 6: Cộng các bán phản ứng chúng ta sẽ
được phương trình phản ứng (Chú ý giản ước
những phân tử ion cùng xuất hiện ở 2 vế)
Ví dụ 1: Cân bằng ptpứ sau:
SO32-+MnO4-+OH-SO42-+MnO42-+H2O
Ta có: 1 x| SO32- + 2OH-SO42- + H2O + 2e
2 x| MnO4- + 1e MnO42-
Nhân các hệ số và cộng lại ta có:
SO32-+2MnO4-+2OH-SO42-+2MnO42-+H2O
Ví dụ 2: Cân bằng ptpứ sau:
C2H4+MnO4-+H2OC2H4(OH)2+MnO2+OH-
Ta có: 3 x| C2H4 + 2OH- C2H4(OH)2 + 2e
2 x| MnO4-+2H2O+3eMnO2+4OH-
Nhân các hệ số và cộng lại ta có:
3C2H4+2MnO4-+4H2O
3C2H4(OH)2+2MnO2+ 2OH-
Nhận xét: Phương pháp này tuy có vẻ
hơi phức tạp, nhưng làm rõ bản chất của phản
ứng oxi hoá – khử, phù hợp cho các bạn yêu
hoá, muốn khám phá về Hoá học…
Phương pháp này cho phép tính toán
theo định luật bảo toàn điện tích rất nhanh
chóng, đặc biệt là tính số mol H+ (axit) tham gia
phản ứng một cách nhanh chóng và chính xác
mà chỉ cần dựa vào các bán phản ứng.
3. Bài tập đề nghị:
Cân bằng các ptpứ sau:
a) Al+NO3-+OH-+H2OAlO2-+NH3
b) Al+NO2-+OH-+H2O…?...+NH3
c) Zn+NO3-+OH- …?...+NH3+H2O