Phản ứng oxi hoá – khử, chất oxi hoá và chất khử · Hoá học 10

01Kiến thức cần nhớ

1. Phản ứng oxi hoá – khử

Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng. Dấu hiệu nhận biết: có nguyên tố thay đổi số oxi hoá.

Chất khử (chất bị oxi hoá): nhường electron, số oxi hoá tăng.
Chất oxi hoá (chất bị khử): nhận electron, số oxi hoá giảm.
Quá trình oxi hoá (sự oxi hoá): quá trình nhường electron. Quá trình khử (sự khử): quá trình nhận electron.

Tương tácElectron chuyển từ chất khử sang chất oxi hoá

Số cặp2

mỗi cặp = 1 nguyên tử Zn và 1 ion Cu²⁺

● Zn · ● Zn²⁺ (ion, nhỏ hơn) · ● Cu²⁺ · ● Cu

Oxi ho a ˊ : Zn \to Z n^{2 +} + 2 e (0 \to + 2)

Khử: C u^{2 +} + 2 e \to Cu (+ 2 \to 0)

e đ a ˜ chuyển = 0 / 4 Zn đ a ˜ tan = 0 Cu đ a ˜ b a ˊ m = 0

Tiến độ0%

Bấm Chạy hoặc kéo thanh tiến độ. Nhìn hai electron vàng bay từ Zn sang Cu²⁺: số oxi hoá của Zn lên 0 → +2, Cu²⁺ xuống +2 → 0. Đổi số cặp từ 1 đến 4 và xoay mô hình 3D: ion Zn²⁺ nhỏ hơn nguyên tử Zn, nguyên tử Cu đến thế chỗ.

2. Bán phản ứng

Mỗi phản ứng oxi hoá – khử gồm hai quá trình diễn ra đồng thời, ghi bằng hai bán phản ứng:

Quá trình oxi hoá (chất khử nhường electron): $\mathrm{Zn} \rightarrow \mathrm{Zn^{2+}} + 2e$ .
Quá trình khử (chất oxi hoá nhận electron): $\mathrm{Cu^{2+}} + 2e \rightarrow \mathrm{Cu}$ .

Cộng hai bán phản ứng sao cho electron triệt tiêu, ta được phương trình ion: $\mathrm{Zn} + \mathrm{Cu^{2+}} \rightarrow \mathrm{Zn^{2+}} + \mathrm{Cu}$ . Mỗi bán phản ứng phải cân bằng cả nguyên tử và điện tích: vế trái $0 + 0 = 0$ , vế phải $(+2) + 2 \times (-1) = 0$ .

3. Loại phản ứng nào là oxi hoá – khử

Loại phản ứng	Khi nào là oxi hoá – khử	Ví dụ
Phản ứng thế (đơn chất + hợp chất)	Luôn luôn	$\mathrm{Fe} + \mathrm{CuSO_4} \rightarrow \mathrm{FeSO_4} + \mathrm{Cu}$
Phản ứng hoá hợp	Khi có đơn chất tham gia	$\mathrm{2Na} + \mathrm{Cl_2} \rightarrow \mathrm{2NaCl}$ là có; $\mathrm{CaO} + \mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Ca(OH)_2}$ là không
Phản ứng phân huỷ	Khi sinh ra đơn chất	$\mathrm{2KClO_3} \rightarrow \mathrm{2KCl} + \mathrm{3O_2}$ là có; $\mathrm{CaCO_3} \rightarrow \mathrm{CaO} + \mathrm{CO_2}$ là không
Phản ứng trao đổi (hai hợp chất)	Không bao giờ	$\mathrm{NaOH} + \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_2O}$

Phản ứng đốt cháy nhiên liệu, gỉ sắt, quang hợp, hô hấp, luyện kim đều là phản ứng oxi hoá – khử.

Tương tácCó phải oxi hoá – khử không?

Fe + CuS O_{4} \to FeS O_{4} + Cu

thế

Em đoán:

Nguyên tố	Trước	Sau	Thay đổi
Fe
Cu
S
O

Chọn một phản ứng và đoán trước. Rồi bấm “Xem số oxi hoá” từng nguyên tố. Thử NaOH + HCl (trao đổi) so với Fe + CuSO₄ (thế), và CaO + H₂O so với Na + Cl₂ (cùng là hoá hợp, khác nhau ở đơn chất).

4. Tính oxi hoá và tính khử của chất

Chất có nguyên tố ở số oxi hoá cao nhất chỉ thể hiện tính oxi hoá (ví dụ $\mathrm{Fe^{3+}}$ , $\mathrm{H_2SO_4}$ với S $+6$ , $\mathrm{KMnO_4}$ với Mn $+7$ ). Chất có nguyên tố ở số oxi hoá thấp nhất chỉ thể hiện tính khử ( $\mathrm{H_2S}$ , $\mathrm{Cl^-}$ , $\mathrm{Fe}$ ). Chất ở mức trung gian có thể có cả hai tính ( $\mathrm{SO_2}$ , $\mathrm{Fe^{2+}}$ , $\mathrm{H_2O_2}$ ); vai trò cụ thể tuỳ chất kia.

02Tóm tắt

Ý	Nội dung
Dấu hiệu	Có nguyên tố đổi số oxi hoá
Chất khử	Nhường $e$ , số oxi hoá tăng, bị oxi hoá
Chất oxi hoá	Nhận $e$ , số oxi hoá giảm, bị khử
Bán phản ứng	Cân bằng nguyên tử và điện tích; $e$ nhường $=$ $e$ nhận
Phân loại	Thế luôn là; trao đổi không bao giờ; hoá hợp và phân huỷ khi có đơn chất
Số oxi hoá trung gian	Có cả tính oxi hoá và tính khử

03Mở rộng

Mạnh yếu của chất oxi hoá, chất khử. Phản ứng oxi hoá – khử xảy ra theo chiều chất oxi hoá mạnh hơn nhận electron của chất khử mạnh hơn, tạo chất khử yếu hơn và chất oxi hoá yếu hơn. Trong phản ứng $\mathrm{Fe} + \mathrm{Cu^{2+}} \rightarrow \mathrm{Fe^{2+}} + \mathrm{Cu}$ , Fe khử mạnh hơn Cu và $\mathrm{Cu^{2+}}$ oxi hoá mạnh hơn $\mathrm{Fe^{2+}}$ ; ngược lại Cu không khử được $\mathrm{Fe^{2+}}$ . Với halogen, $\mathrm{Cl_2}$ đẩy được $\mathrm{Br_2}$ ra khỏi muối bromide vì $\mathrm{Cl_2}$ oxi hoá mạnh hơn $\mathrm{Br_2}$ (sẽ gặp lại ở phần halogen).

Quang hợp. $\mathrm{6CO_2} + \mathrm{6H_2O} \rightarrow \mathrm{C_6H_{12}O_6} + \mathrm{6O_2}$ cũng là oxi hoá – khử: C trung bình trong $\mathrm{CO_2}$ là $+4$ xuống $0$ trong glucose, còn O trong nước $-2 \rightarrow 0$ trong $\mathrm{O_2}$ . Số electron: C nhận $6 \times 4 = 24$ ; O nhường $6 \times 2 \times 2 = 24$ .

Tiếp theoPhương pháp →

Phản ứng oxi hoá – khử, chất oxi hoá và chất khử

Mục tiêu

Khởi động