Phản ứng oxi hóa khử là gì? Ví dụ về phản ứng oxi hóa khử

1. Phản ứng oxi hóa khử là gì?

Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra sự chuyển electron giữa các chất trong phản ứng hay phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.

Chất khử (chất oxi hóa) là chất nhường electron

Sự oxi hóa (oxidation) là quá trình mất electron.

Sự khử (reduction) là quá trình nhận electron.

2. Ví dụ về quá trình thay đổi số oxi hóa:

Sự tin tưởng 0 → Niềm tin 2+

+ 2e

Nguyên tử sắt là chất khử. Sự tăng số oxi hóa của sắt được gọi là sự oxi hóa của nguyên tử sát thủ.

Nguyên tử sắt nhường electron là chất khử. Nguyên tử sắt bị mất electron gọi là quá trình oxi hóa nguyên tử sắt.

đồng2+ + 2e → Cu

– Số oxi hóa của đồng giảm từ +2 xuống 0. Ion đồng là chất oxi hóa. Sự giảm số oxi hóa của ion đồng gọi là sự khử ion đồng.

Ion đồng nhận electron làm chất oxi hóa. Sự nhận electron của ion đồng được gọi là sự khử của ion đồng.

⇒ Phản ứng của sắt với dung dịch đồng sunfat cũng là phản ứng oxi hóa – khử vì trong sắt tồn tại đồng thời tính oxi hóa và tính khử.

3. Phản ứng oxi hóa khử

– Phản ứng oxi hóa khử thông thường: trong phản ứng oxi hóa sẽ tồn tại hai phân tử chất khác nhau

C + 4 HNO3 đặc → CO2 + 4 NO2 + 2 H2O

Cu + 2 H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2 H2O

– Phản ứng oxi hóa khử nội tại: phản ứng trong đó chất khử và chất oxi hóa thuộc cùng một phân tử nhưng khác nguyên tử

AgNO3 → Ag + NO2 + O2

Cu(NO3)2 → CuO + NO2 + O2

– Phản ứng oxi hóa – khử tự nhiên: phản ứng này là chất khử nó cũng là chất oxi hóa

Cl2 + 2 KOH → KCl + KClO + H2O

4 KClO3 → 3 KClO4 + KCl

4. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử.

Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố để tìm chất oxi hóa, chất khử

Bước 2: Viết quá trình oxi hóa, khử, cân bằng mỗi quá trình.

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp của chất oxi hóa và chất khử sao cho tổng số electron nhường bằng tổng số electron nhận.

Bước 4: Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử trên sơ đồ phản ứng, từ đó tính hệ số của các chất còn lại. Kiểm tra sự cân bằng về số hiệu nguyên tử của các nguyên tố và cân bằng về điện tích ở hai vế để hoàn thành phương trình hóa học.

5. Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa khử

Phản ứng oxi hóa khử là một trong những quá trình quan trọng nhất trong tự nhiên:

Hô hấp, quá trình thực vật hấp thụ carbon dioxide và giải phóng oxy, quá trình trao đổi chất và nhiều quá trình sinh học khác đều dựa trên các phản ứng oxy hóa khử.

Ngoài ra: quá trình đốt cháy nhiên liệu trong động cơ, quá trình điện phân, phản ứng xảy ra trong pin và trong pin – tất cả đều bao gồm quá trình oxy hóa và khử.

Hàng loạt các quy trình sản xuất như luyện kim, sản xuất hóa chất, nhựa, dược phẩm, phân bón hóa học,… không thể thiếu các phản ứng oxi hóa khử.

6. Bài tập ứng dụng

– Định TNHH tế bào của tất cả các electron

Trong phản ứng oxi hóa khử, số mol êlectron nhường bởi chất khử bằng số mol êlectron mà oxi nhận.

Tổng cộng ^{{n_{e}}^{}} cho = tổng ^{{n_{e}}^{}} nhận được

Sử dụng tính chất này để lập các phương trình liên quan, giải bài toán bằng phương pháp bảo toàn electron.

– Cái thước kẻ

Viết hai sơ đồ: sơ đồ chất khử nhường electron và sơ đồ chất oxi hóa nhận electron.

– một số lưu ý

  • Chuyên đề áp dụng cho bài toán oxi hóa khử các chất vô cơ
  • Bảo toàn electron có thể được áp dụng cho một phương trình, nhiều phương trình hoặc toàn bộ quá trình
  • Xác định chính xác người cho và người nhận điện tử. Nếu khi xem xét một quá trình chỉ cần xác định trạng thái oxi hóa đầu và cuối của nguyên tố thì trạng thái trung gian về số oxi hóa của nguyên tố nói chung không được quan tâm.
  • Khi áp dụng phương pháp bảo toàn electron người ta thường áp dụng kết hợp với các phương pháp bảo toàn khác (bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố).
  • Cho kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 và dung dịch sau phản ứng không chứa muối amoni: ^{{n_{NO3-}}^{}}= tổng số mol e cho (hoặc nhận).

a, Bài toán kim loại phản ứng với axit không có tính oxi hóa

– Công thức liên hệ giữa số mol kim loại và số mol khí {H_{2}}^{}

{2n_{H_2}}^{}={n_{2}}^{}.  {n_{M_1}}^{}+{n_{2}}^{}.  {n_{M_2}}^{}+...

Với {n_{1}}^{},{n_{2}}^{}

là số electron mà kim loại tặng {M_{1}}^{}{M_{2}}^{} ; {n_{M_1}}^{}, {n_{M_2}}^{} là số mol kim loại {M_{1}}^{}, {M_{2}}^{}

Công thức tính khối lượng muối trong dung dịch:

m (muối) = m (kim loại) + m (gốc axit)

trong đó số mol gốc axit được cho bởi công thức:

N (gốc axit) = tổng số electron trao đổi / điện tích gốc axit

  • Với H2SO4: m (muối) = m (kim loại) + 96. n (H2)
  • Với HCl: m(muối) = m(kim loại) + 71.n(H2)
  • Với HBr: m(muối) = m(kim loại) + 160. phía bắc (H2)

b, Bài toán kim loại phản ứng với axit có tính oxi hóa.

Trong các phản ứng oxi hóa khử, sản phẩm tạo thành chứa các muối phổ biến như muối sunfat SO4 (2-) (có điện tích -2), muối nitrat NO3 (-) (có điện tích -1). ), muối halogen X ( – ) (có điện tích – 1 )… Thành phần của muối gồm cation kim loại (hoặc cation NH4+) và anion gốc axit. Để tính khối lượng muối tạo thành trong dung dịch, ta tính như sau:

m (muối) = m (kim loại) + mm (gốc axit)

Trong đó: m (gốc axit) = M (gốc axit). ne (nhận) (số điện tích của gốc axit)

* Ghi chú :

– Với các kim loại có nhiều số oxi hóa khác nhau khi phản ứng với dung dịch HNO3 loãng, HNO3 đặc nóng sẽ đạt số oxi hóa cao nhất.

– Hầu hết các kim loại đều phản ứng được với HNO3 đặc nóng (trừ Pt, Au) và HNO3 đặc nguội (trừ Pt, Au, Fe, Al, Cr,..) nên N(5+) trong HNO3 bị khử ở mức oxi hóa thấp hơn trong các phần tử khi tương ứng.

– Kim loại phản ứng với ion trong môi trường axit H(+) được coi là phản ứng với HNO3. Các kim loại Zn, Al phản ứng với ion trong môi trường kiềm OH(-) giải phóng NH3.

7. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hòa tan 7,8g hỗn hợp gồm Al và Mg trong dung dịch HCl dư. Sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch axit tăng 7,0 gam. Khối lượng của Al và Mg trong hỗn hợp đầu là?

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định TNHH bảo toàn khối lượng ta có:

{m_{H_2}}^{}= 7,8 - 7,0 = 0,8 gam

Mặt khác :

Al → Al^{3+} + 3e

magie → magie2+

+2e

2H + 2 mi → H2

Theo đề bài ta có hệ phương trình:

3 .  {n_{Al}}^{} + 2 .  {n_{mg}}^{} = 2 .  {n_{H_2}}^{} = 2 .  \frac{0.8}{2} (1)

27 .  {n_{Al}}^{} + 24 .  {n_{mg}}^{} = 7,8 (2)

Từ (1) và (2) ta có: {n_{Al}}^{}= 0,2

{n_{mg}}^{}= 0,1

Từ đó {m_{Al}}^{}= 0,2.  27 = 5,4 (gam)

{m_{mg}}^{}= 0,1 .  24 = 2,4 (gam)

Ví dụ 2: Hòa tan 15 g hỗn hợp X gồm 2 kim loại Mg và Al trong dung dịch Y gồm HNO3 và H2SO4 đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO2, NO2, NO, N2O. Phần trăm khối lượng của Al và MG trong X là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Có :

24 .  {n_{Mg}}^{} + 27. {n_{Al}}^{}= 15 (1)

Xét quá trình oxi hóa.

magie → magie 2+ + 2e

Al → Al ^{3+} + 3e

Tổng số mol e sinh ra là 2 .  {n_{Mg}}^{} + 3. {n_{Al}}^{}

Xét quá trình khử

2N^{+5} + 2.4e\mũi tên phải 2N^{+1}

S^{+6} + 2e \rightarrow S^{+4}

Tổng số mol e nhận là 2 . 0,4 + 0,2 = 1,4 mol

Theo định TNHH bảo toàn e ta có:

2. {n_{Mg}}^{} + 3. {n_{Al}}^{}= 1,4 (2)

Từ (1) và (2) ta được {n_{Mg}}^{}= 0,4 mol, {n_{Al}}^{} = 0,2 mol

⇒ %H = 27 . 0,2/15 = 36%

% mg = 100% – 36% = 64%

Ví dụ 3: Cho 6,3g hỗn hợp gồm Mg và Zn hấp thụ hoàn toàn bằng dung dịch HCl thấy thoát ra 3,36 lít H2. Khối lượng muối tạo thành trong dung dịch là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Chúng tôi có: 2 NGƯỜI BẠN ^{+} + 2 mi → H2

0,3 0,15

Khi đó khối lượng muối trong dung dịch là:

m(muối) = m(kim loại) + m(gốc axit) = 6,3 + 35,5. 0,3/1 = 16,95g

✅ Dịch vụ thành lập công ty ⭕ ketoanhn.com cung cấp dịch vụ thành lập công ty/ thành lập doanh nghiệp trọn gói chuyên nghiệp cho khách hàng trên toàn quốc
✅ Đăng ký giấy phép kinh doanh ⭐ Các thủ tục bắt buộc để thể nhân và pháp nhân thực hiện hoạt động kinh doanh của mình
✅ Dịch vụ ly hôn ⭕ Với kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực tư vấn ly hôn, chúng tôi tin rằng có thể hỗ trợ và giúp đỡ bạn
✅ Dịch vụ kế toán ⭐ Với chuyên môn cao về kế toán và thuế, chúng tôi sẽ đảm bảo báo cáo theo đúng quy định của pháp TNHH
✅ Dịch vụ kiểm toán ⭕ Đảm bảo cung cấp chất lượng dịch vụ tốt và cung cấp các giải pháp giúp doanh nghiệp tối ưu hóa hoạt động sản xuất kinh doanh hoặc các hoạt động khác.
✅ Dịch vụ hộ chiếu ⭕ Giúp bạn rút ngắn thời gian nhận hộ chiếu, hỗ trợ khách hàng các dịch vụ liên quan và cam kết bảo mật thông tin

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

098 243 8765