SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ YÊN
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH
ÔN TẬP CUỐI HỌC KỲ II
NĂM HỌC 2023-2024
Môn Hóa học – Lớp 10
TÓM TẮT LÝ THUYẾT CHƯƠNG IV: PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ
VÀ ỨNG DỤNG TRONG CUỘC SỐNG
I. Số oxi hóa
1. Tìm hiểu về số oxi hóa
- Số oxi hóa của một nguyên tử trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó nếu giả định
cặp electron chung thuộc hẳn về nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.
Ví dụ: Giả định nếu cặp electron chung trong hợp chất cộng hóa trị HCl lệch hẳn về phía nguyên tử
Cl khi đó có thể coi Cl nhận 1 electron và H nhường 1 electron.
⇒ Cl mang điện tích -1 và H mang điện tích +1.
⇒ Ta nói số oxi hóa của Cl là -1, của H là +1.
- Cách biểu diễn số oxi hóa: Số oxi hóa được đặt ở phía trên kí hiệu nguyên tố.
Ví dụ:
2211
;
OMgClH
2. Xác định số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố trong hợp chất
Xác định số oxi hóa
Số oxi hóa
Đơn chất
0
Phân tử
Tổng số oxi hóa của các nguyên tử bằng 0
Ion đơn nguyên tử
Bằng điện tích của ion
Ion đa nguyên tử
Tổng số oxi hóa các nguyên tử bằng điện tích ion
Kim loại trong hợp chất
Hóa trị kim loại (mang dấu dương)
Ion fluorine
-1
Oxygen trong hợp chất (trừ OF2 và các
peroxide, superoxide)
-2
Hydrogen trong hợp chất (trừ các hydride)
+1
II. Phản ứng oxi hóa – khử
- Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển dịch electron giữa các chất
phản ứng hay phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tử trong phân tử.
- Chất khử (hay chất bị oxi hóa) là chất nhường electron hay chất có số oxi hóa tăng lên sau phản
ứng.
- Chất oxi hóa (hay chất bị khử) là chất nhận electron hay chất có số oxi hóa giảm xuống sau phản
ứng.
- Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron.
- Quá trình khử (sự khử) là quá trình nhận electron.
- Trong phản ứng oxi hóa – khử luôn xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.
Chú ý:
+ Chất oxi hóa mạnh thường là các hợp chất chứa nguyên tử của các nguyên tố có số oxi hóa cao
(như
2
7
2
6
4
7
;OCrOMn
;  ...) hoặc đơn chất của các nguyên tố có độ âm điện lớn (như F2, O2, Cl2,
Br2, …)
+ Chất khử mạnh thường là các hợp chất chứa nguyên tử của các nguyên tố có số oxi hóa thấp
(như
;...;;
112
2
IKHNaSH
.) hoặc đơn chất kim loại (như kim loại kiềm, kiềm thổ, …)
+ Chất chứa nguyên tử của nguyên tố có số oxi hóa trung gian (như
;  ...)thì tùy
thuộc vào điều kiện phản ứng (tác nhân và môi trường) mà thể hiện tính khử hoặc tính oxi hóa hoặc
cả hai (vừa tính oxi hóa, vừa tính khử hay tự oxi hóa – khử).
III. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử
- Phương pháp thông dụng hiện nay là thăng bằng electron.
- Nguyên tắc: Tổng số electron chất khử nhường = Tổng số electron chất oxi hóa nhận.
- Các bước lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng
electron:
+ Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng, từ đó
xác định chất oxi hóa, chất khử.
+ Bước 2: Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử.
+ Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron do chất
khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.
+ Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử các nguyên tố còn lại.
Ví dụ: Lập phương trình hóa học của phản ứng KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl↑ + H2O theo
phương pháp thăng bằng electron.
Bước 1:
OHClClMnKClClHOMnK2
0
2
21
4
7
2
Chất khử: HCl
Chất oxi hóa: KMnO4
Bước 2: Quá trình oxi hóa:
eClCl 22 2
01
Quá trình khử:
27
5
MneMn
Bước 3:
eClCl 22 2
01
x5
27
5
MneMn
x2
Bước 4: 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
IV. Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa – khử
- Một số phản ứng oxi hóa – khử quan trọng
gắn liền với cuộc sống như sự cháy của than,
củi; sự cháy của xăng, dầu trong các động cơ
đốt trong; các quá trình điện phân; các phản
ứng xảy ra trong pin, ắc quy …
- Một số phản ứng oxi hóa – khử là cơ sở của quá trình sản xuất trong
các ngành công nghiệp nặng; sản xuất các hóa chất cơ bản; sản xuất
phân bón; thuốc bảo vệ thực vật; dược phẩm …
TÓM TẮT LÝ THUYẾT CHƯƠNG V: NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC
I. Phản ứng tỏa nhiệt
- Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng có sự giải phóng nhiệt năng ra môi trường.
- Ví dụ: Phản ứng đốt cháy than tỏa một lượng nhiệt lớn giúp nấu chín thức ăn và sưởi ấm.
)(
2
)(
2)( g
t
g
gr COOC o
II. Phản ứng thu nhiệt
- Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường.
Ví dụ: Phản ứng nung đá vôi là phản ứng thu nhiệt:
)(2)()(3 gs
t
sCOCaOCaCO o
III. Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng
1. Biến thiên enthalpy của phản ứng (∆rH) :
- Biến thiên enthalpy của phản ứng là nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của một phản ứng hóa học
trong quá trình đẳng áp (áp suất không đổi).
- Đơn vị: kJ hoặc kcal.
- Biến thiên enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng chuẩn) của một phản ứng hóa học, được kí
hiệu
o
r298
, là nhiệt kèm theo phản ứng đó trong điều kiện chuẩn.
- Điều kiện chuẩn: áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/ L (đối với chất tan trong
dung dịch) và thường chọn nhiệt độ 25oC (hay 298K).
2. Phương trình nhiệt hóa học
- Phương trình nhiệt hóa học là phương trình phản ứng hóa học có kèm theo nhiệt phản ứng và
trạng thái của các chất đầu (cđ) và sản phẩm (sp).
- Phản ứng thu nhiệt (hệ nhận nhiệt của môi trường) thì
r
>0.
- Phản ứng tỏa nhiệt (hệ tỏa nhiệt ra môi trường) thì
r
<0
Ví dụ:
)(2)()(2)( gg
t
ggr HCOOHC o
)1(025,131
298 kJ
o
r
⇒ Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt.
CuSO4 (aq) + Zn(s) → ZnSO4(aq) + Cu(s)
)2(004,231
298 kJ
o
r
⇒ Phản ứng (2) là phản ứng tỏa nhiệt.
IV. Enthalpy tạo thành (nhiệt tạo thành)
- Enthalpy tạo thành của một chất là nhiệt kèm theo phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn
chất bền nhất.
- Enthalpy tạo thành (hay nhiệt tạo thành) được kí hiệu bằng ∆fH, thường được tính theo đơn vị
kJ/ mol hoặc kcal/ mol.
- Enthalpy tạo thành trong điều kiện chuẩn được gọi là enthalpy tạo thành chuẩn (hay nhiệt tạo
thành chuẩn) và được kí hiệu là
o
f298
.
Chú ý:
1.
o
f298
của đơn chất bền nhất bằng 0 (xét ở điều kiện chuẩn).
2.
o
f298
< 0, chất bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó.
3.
o
f298
> 0, chất kém bền hơn mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó.
V. Ý nghĩa của dấu và giá trị
o
r298
- Phản ứng tỏa nhiệt:
0)()( 298298298  o
r
o
f
o
fcdsp
- Phản ứng thu nhiệt:
0)()( 298298298  o
r
o
f
o
fcdsp
- Thường các phản ứng có
o
r298
< 0 thì xảy ra thuận lợi.
Chú ý: Phản ứng thu nhiệt cần cung cấp nhiệt liên tục, nếu dừng cung cấp nhiệt phản ứng sẽ
không tiếp diễn
VI. Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết
- Phản ứng hóa học xảy ra khi có sự phá vỡ các liên kết hóa học của chất đầu (cđ) và hình thành
các liên kết hóa học của sản phẩm (sp). Sự phá vỡ các liên kết cần cung cấp năng lượng, sự hình
thành các liên kết lại giải phóng năng lượng.
- Cho phản ứng tổng quát ở điều kiện chuẩn:
aA (g) + bB (g) → mM (g) + nN (g)
Tính
o
r298
của phản ứng khi biết các giá trị năng lượng liên kết (Eb) theo công thức:
o
r298
=∑Eb(cd)−∑Eb(sp)
Với ∑Eb (cđ); ∑Eb (sp): tổng năng lượng liên kết trong phân tử chất đầu và sản phẩm của phản
ứng.