PHẢN ỨNG OXI HOÁ- KHỬ

Chia sẻ: Bùi Hứa Kim Hưng | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

190
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chất khử: Chất nhường electron hay là chất có số oxi hoá tăng. Chất oxi hoá : Chất nhận electron hay là chất có số oxi hoá giảm. Sự khử: Là sự làm cho một chất nhận electron hay giảm số oxi hoá. Sự oxi hoá: Là sự làm cho một chất nhường electron hay tăng số oxi hoá. Phản ứng oxi hoá khử là phản ứng có sự cho nhận electron hay có sự thay đổi số oxi hoá. Nội dung 1: Số oxi hoá, cách tính số oxi hóa của nguyên tố trong một hợp chất hóa học oSố oxi hóa của nguyên...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: PHẢN ỨNG OXI HOÁ- KHỬ

Bùi Hứa Như Trọng Nguyễn Văn Hoàng Nguyễn Đăng Quang Bùi Thị Minh Châu Hồ Thị Thiên Hương PHẢN ỨNG OXI HOÁ- KHỬ I) Định nghĩa phản ứng oxi hoá khử: Chất khử: Chất nhường electron hay là chất có số oxi hoá tăng. Chất oxi hoá : Chất nhận electron hay là chất có số oxi hoá giảm. Sự khử: Là sự làm cho một chất nhận electron hay giảm số oxi hoá. Sự oxi hoá: Là sự làm cho một chất nhường electron hay tăng số oxi hoá. Phản ứng oxi hoá khử là phản ứng có sự cho nhận electron hay có sự thay đổi số oxi hoá. Nội dung 1: Số oxi hoá, cách tính số oxi hóa của nguyên tố trong một hợp chất hóa học oSố oxi hóa của nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử, khi giả thiết rằng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion. oQuy tắc tính số oxi hóa: • Trong đơn chất, số oxi hóa nguyên tố bằng 0:. • Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong phân tử (trung hoà điện) bằng 0. • Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong một ion phức tạp bằng điện tích của ion đó. •Khi tham gia hợp chất, số oxi hoá của một số nguyên tố có trị số không đổi: H là +1, O là -2 … oChú ý: Dấu của số oxi hoá đặt trước con số, còn dấu của điện tích ion đặt sau con số (số oxi hóa Fe+3 ; Ion sắt (III) ghi: Fe3+ II) Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hoá khử §Phương pháp 1: phương pháp cân bằng electron oNguyên tắc: dựa vào sự bảo toàn electron nghĩa là tổng số electron của chất khử cho phải bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận. oCác bước cân bằng: Bước 1: Viêt́ sơ đồ phan ̉ ứng với cać nguyên tố có sự thay đôỉ số oxi hoa. ́ Bước 2: Viêt́ cać quá trinh: ̀ khử (cho electron), oxi hoá (nhâṇ electron). Bước 3: Cân băng ̀ electron: nhân hệ số đê:̉ Tông̉ số electron cho = tông ̉ số electron nhân. ̣ (tông̉ số oxi hoá giam ̉ = tông ̉ số oxi hoá tăng). Bước 4: Cân băng ̀ nguyên tố không thay đổi số oxi hoá (thường theo thứ tự: kim loại (ion dương): gôć axit (ion âm). môi trường (axit, bazơ). nước (cân băng ̀ H2O để cân băng ̀ hiđro). Bước 5: Kiêm ̉ soat́ số nguyên tử oxi ở 2 vế (phaỉ băng ̀ nhau). Lưu ý: Khi viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử của từng nguyên tố, cần theo đúng chỉ
số qui định của nguyên tố đó. oVí dụ: Fe + H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Fe0 → Fe+3 + 3e 1 x 2Fe0 → 2Fe+3 + 6e 3 x S+6 + 2e → S+4 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H20 §Phương pháp 2: phương pháp cân bằng ion – electron Phương pháp này ko đòi hổi phải biết chính xá số oxh của nguyên tố, nhưng chỉ áp dụng cho các trường hợp có các pư oxh- khử xảy ra trong dd, ở đó phần lớn các chất oxh và chất khử tồn tại ở dạng ion oCác nguyên tắc: •Nếu phản ứng có axit tham gia: vế nào thừa O phải thêm H+ để tạo H2O và ngược lại. •Nếu phản ứng có bazơ tham gia: vế nào thừa O phải thêm H2O để tạo ra OH- Môi trường axit: vế nào thiếu bao nhiêu O thì thêm bấy nhiêu H2O Môi trường kiềm: Vế nào thiếu bao nhiêu O thì thêm gấp đôi OH- •Các chất điện li yếu thì viết công thưc phân tử Các chất điện li yếu là: Axit yếu, bazơ yếu, chất không tan, oxit. §Các bước tiến hành: Bước 1: Tach ́ ion Bước 2: Cân băng ̀ cać bań phan̉ ứng: Cân băng ̀ số nguyên tử môĩ nguyên tố ở hai vê:́ Thêm H+ hay OH- Thêm H2O để cân băng ̀ số nguyên tử hiđro Kiêm ̉ soat́ số nguyên tử oxi ở 2 vế (phải băng ̀ nhau). Cân băng ̀ điêṇ tich: ́ thêm electron vaò môĩ nửa phan̉ ứng để cân băng ̀ điêṇ tich ́ Bước 3: Cân băng ̀ electron: nhân hệ số đê:̉ Tông̉ số electron cho = tông ̉ số electron nhân.̣ (tông̉ số oxi hoá giam ̉ = tông ̉ số oxi hoá tăng). Bước 4: Công ̣ cać nửa phan̉ ứng ta có phương trinh ̀ ion thu gon.̣ Bước 5: Để chuyên̉ phương trinh ̀ dang ̣ ion thu goṇ thanh ̀ phương trinh ̀ ion đâỳ đủ và phương trinh ̀ phân tử câǹ công ̣ vaò 2 vế những lượng băng ̀ nhau cać cation hoăc̣ anion để bù trừ điêṇ tich. ́ Ví dụ: Cân bằng phương trình phản ứng: a) cân bằng PƯ: Al + HNO3→Al(NO3)3 +N2O+ H2O Bước 1: tách ion, xđ các nguyên tố có số oxh thay đổi và viết các bán pư Al + H+ + NO3- → Al3+ + 3NO3- + N2O + H2O Bước 2: cân bằng bán pư Al →Al3+ + 3e
2NO3- + 10H+ + 8e→N2O+ 5H2O Bước 3 cân bằng e 8x Al →Al3+ + 3e 3x 2NO3- + 10H+ + 8e→N2O+ 5H2O Ta có: 8Al →8Al3+ + 24e 6NO3- + 30H+ + 24e→3N2O+ 15H2O Bước 4: cộng các bán pư 8Al →8Al3+ + 24e 6NO3- + 30H+ + 24e→3N2O+ 15H2O 8Al +6NO3-+ 30H+ → 3N2O+ 15H2O+8Al3+ Bước 5 để chuyển pt về dạng ion thu thành pt ion đầy đủ và pt phân tử cần cộng vào hai vế những lượng bằng nhau các cation hoặc anion để bù trừ điện tích Pt trên phải cộng cả hai vế với 24NO3- Ta có 8Al +6NO3-+ 30H+ + 24NO3- → 3N2O+ 15H2O+8Al3+ +24NO3- 8Al + 30HNO3→8Al(NO3)3 +3N2O+ 15H2O a) pư có axit tham gia Vế nào thừa oxi thì them H+ tạo ra H2o và ngược lại VD: KMnO4+KNO2+H2SO4→ MnSO4+KNO3+K2SO4 +H2O 2x MnO4- + 5e +8H+→Mn2++4H2O 5x NO2- + H2O→ NO3-+2H++2e 2MnO4- + 5NO2- + 5H2O +16H+→ 2Mn2++8H2O+ 5NO3-+10H+ Giản ước H+ và H2O ở hai vế ta có: 2MnO4- + 5NO2-+6H+→ 2Mn2++3H2O+ 5NO3- 2KMnO4+5KNO2+3H2SO4→ 2MnSO4+5KNO3+K2SO4 +3H2O b)pư có kiềm tham gia vế nào thừa oxi thì thêm H2O tạo ra OH- và ngược lại Vd: NaCrO2+Br2+ NaOH → Na2CrO4+ NaBr + H2O 2x CrO2-+4OH- → CrO42- + 2H2O+3e 3x 2Br2 +2e → 2Br- 2CrO2-+8OH-+3Br2→2CrO42- + 4H2O +6Br- 2NaCrO2+3Br2+ 8NaOH → Na2CrO4+ 6NaBr + 4H2O c)pư có nước tham gia nếu sản phẩm sau pư có axit tạo thành, ta cân bằng theo pư có ax tham gia, nếu sp sau pư có kiềm tạo thành ta cân theo pư có kiềm tham gia. Vd:KMnO4+K2SO3+H2O→MnO2+K2SO4+KOH 2x MnO4- + 3e +2H2O →MnO2+4OH- 3x SO32-+2OH- → SO42-+H2O+2e 2MnO4- +4H2O+ 3SO32-+6OH-→2MnO2+8OH-+ 3SO42-+3H2O Giản ước H2O và OH-ta có:
KMnO4+3K2SO3+H2O→2MnO2+3K2SO4+2KOH
§Nội dung 3: Các dạng phản ứng oxi hóa khử phức tạp 1. Phản ứng oxi hoá khử có hệ số bằng chữ oNguyên tắc: Cần xác định đúng sự tăng giảm số oxi hoá của các nguyên tố Ví dụ: Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NxOy + H20 (5x – 2y) x 3Fe+8/3 → 3Fe+9/3 + e 1x xN+5 + (5x – 2y)e → xN+2y/x (5x-2y)Fe3O4+ (46x-18y)HNO3 → (15x-6y)Fe(NO3)3+NxOy+(23x-9y)H2O 2. Phản ứng có chất hóa học là tổ hợp của nhiều chất khử hoặc chất oxi hóa - ở pư này ta ko nên tách chất ra mà để nguyên rồi cân bằng VD: CuFeS2+O2 → Cu2S+SO2+Fe2O3 2x CuFeS2→ Cu2S+S++2Fe3++18e 9x O2 +4e → 2O2- 4CuFeS2+9O2 → 2Cu2S+6SO2+2Fe2O3 3. Phản ứng có nguyên tố tăng hay giảm số oxi hoá ở nhiều nấc o Nguyên tắc : • Cách 1 : Viết mọi phương trình thay đổi số oxi hoá, đặt ẩn số cho từng nấc tăng, giảm số oxi hoá. • Cách 2 : Tách ra thành hai hay nhiều phương trình ứng với từng nấc số oxi hóa tăng hay giảm. Ví dụ: Cân bằng phản ứng sau: Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O Cách 1: (3x + 8y) x Al0 → Al+3 + 3e 3x xN+5 + 3xe → xN+
3x 2yN+5 + 8ye → 2yN+1 (3x+8y)Al +(12x+30y)HNO3→(3x+8y)Al(NO3)3+3xNO+3yNO2+(6x+15y)H2O Cách 2: Tách thành 2 phương trình : ax Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O bx 8Al + 30 HNO3 → 8Al(NO3)3 +3N2O + 15H2 (a+8b)Al + (4a+30b)HNO3 → (a+8b)Al(NO3)3 + a NO + 3b N2O+(2a+15b)H2O 4. Phản ứng không xác định rõ môi trường oNguyên tắc: •Có thể cân bằng nguyên tố bằng phương pháp đại số hoặc qua trung gian phương trình ion thu gọn. •Nếu do gồm nhiều phản ứng vào, cần phân tích để xác định giai đoạn nào là oxi hóa khử. Ví dụ: Al + H2O + NaOH → NaAlO2 + H2 Al + H20 → Al(OH)3 + H2 2x Al0 → Al+3 + 3e 3x 2H+ + 2e → H2 2Al + 6H20 → 2Al(OH)3 + H2 (1) 2Al(OH)3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + 4H20 (2) Tổng hợp 2 phương trình trên: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2