Chương 4:PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ
CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ
Định nghĩa
Phản ứng oxi hoá-khử là phản ứng hoá học, trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng; hay phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tố.
Ví dụ:
Nguyên tử nhường electron cho nguyên tử:

2Na + Cl2 ( 2NaCl
Nguyên tử nhường electron cho ion:

Fe + Cu2+ ( Fe2+ + Cu(
Ion nhường electron cho nguyên tử:

2Fe2+ + Cl2 ( 2Fe3+ + 2Cl(
Ion nhường electron cho ion:

2I( + 2Fe3+ ( I2 + 2Fe2+
Hoặc: MnO4( + 5Fe2+ + 8H+ ( Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
Như vậy, nguyên tử, phân tử và ion đều có thể tham gia vào phản ứng oxi hoá - khử.
Các khái niệm
Chất khử
Chất khử là chất nhường electron, là chất chứa nguyên tố có số oxi hoá tăng sau phản ứng. Chất khử còn được gọi là chất bị oxi hoá.
Chất oxi hoá
Chất oxi hóa là chất thu electron, là chất chứa nguyên tố có số oxi hoá giảm sau phản ứng. Chất oxi hoá còn được gọi là chất bị khử.
Quá trình oxi hoá
Quá trình oxi hóa (hay sự oxi hoá) là quá trình nhường electron.
Quá trình khử
Quá trình khử (hay sự khử) là quá trình thu electron.
Trong phản ứng oxi hoá - khử, tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận.
Một chất chỉ có thể nhường eletron khi có mặt một chất nhận eletron. Vì vậy trong phản ứng oxi hoá-khử, sự oxi hoá và sự khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời.
Ví dụ: 2Na + Cl2 → 2NaCl
Na: Chất khử (chất bị oxi hóa - bị chất nào oxi hóa ?).
Cl2: Chất oxi hoá (chất bị khử - bị chất nào khử ?).
Sự oxi hoá (hoặc quá trình oxi hoá): Na ( Na+ + 1e
Sự khử (hoặc quá trình khử): Cl + 1e ( Cl(
Lập phương trình hoá học của phản ứng oxi hoá- khử
Dự đoán tính oxi hoá hay tính khử của chất
Khi một nguyên tố có số oxi hoá cao nhất thì chỉ có thể có tính oxi hoá mà không thể có tính khử.
Ví dụ: KMnO4 , HClO4 , H2SO4 , K2Cr2O7 , HNO3 ,...
Khi một nguyên tố có số oxi hoá thấp nhất thì chỉ có thể có tính khử mà không thể có tính oxi hoá.
Ví dụ: HI, HBr, HCl, H2S, NH3...
Khi một nguyên tố có số oxi hoá trung gian, tuỳ thuộc vào điều kiện (phản ứng với chất nào) mà thể hiện tính oxi hoá hay tính khử.
Chú ý: Trong phân tử có chứa nguyên tố thể hiện tính oxi hóa và nguyên tố thể hiện tính khử thì chất đó vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử. Ví dụ: HCl, FeCl3,…
Xét các số oxi hoá thường gặp của lưu huỳnh:





Tính số electron trao đổi (nhường hoặc thu) của một nguyên tố trong phản ứng
Số electron trao đổi = Số oxi hoá lớn - số oxi hoá bé
(Số electron trao đổi luôn đặt bên phía số oxi hóa lớn của nguyên tố, phía trái: nhận hoặc thu electron, phía phải: nhường hoặc cho electron).
Sơ đồ
Nửa phản ứng
Tính số electron trao đổi

 H2SO4 ( SO2
S+6 + 2e ( S+4
Nhận = (6 - 4) = 2

 H2SO4 ( S
S+6 + 6e ( S0
Nhận = (6 - 0) = 6

 H2SO4 ( H2S
S+6 + 8e ( S(2
Nhận = (6 - (-2)) = 8

 HNO3 ( NO
N+5 + 3e ( N+2
Nhận = (5 - 2) = 3

 HNO3 ( N2O
2N+5 + 8e ( 2N+1
Nhận =2((5 - 1) = 8

 HNO3 ( NxOy
xN+5 + (5x - 2y)e ( xN+2y/x
Nhận = x((5 -
) = (5x – 2y)

 HNO3 ( N2Ox
2N+5 + (5x – 2y) ( 2N+x
Nhận =2((5 – x) = (10 - 2x)

 Fe ( Fe3+
Fe ( Fe+3 + 3e
Nhường = (3 - 0) = 3

 Fe3O4 ( Fe3+
hoặc FeO.Fe2O3 ( Fe+3
3Fe