01Kiến thức cần nhớ
1. Chất khử và chất tạo môi trường
Trong nhiều phản ứng, một chất (thường là acid như HCl, ) vừa tham gia theo hai cách:
- Phần đóng vai chất khử (hoặc chất oxi hoá): nguyên tố của nó đổi số oxi hoá.
- Phần tạo môi trường: nguyên tố không đổi số oxi hoá, chỉ mang gốc acid để tạo muối với kim loại hay duy trì pH.
Với : Mn (nhận ); hai ion biến thành (nhường ). Vậy phân tử HCl là chất khử, phân tử còn lại làm môi trường (nằm trong ).
| n(HCl) phản ứng | 0,4 mol |
| n(HCl) bị oxi hoá | 0,2 mol (50%) |
| n(HCl) môi trường | 0,2 mol |
| n(Cl₂) | 0,1 mol |
| V(Cl₂), 25 °C, 1 bar | 2,479 L |
Chọn chất oxi hoá và kéo thanh số mol. Chấm cam là HCl biến thành Cl₂ (chất khử), chấm xanh là HCl ở lại trong muối (môi trường). Đổi từ MnO₂ sang K₂Cr₂O₇ và xem tỉ lệ bị oxi hoá thay đổi.
2. Cân bằng khi có chất tạo môi trường
- Cân bằng electron cho nguyên tố đổi số oxi hoá, tìm hệ số của chất oxi hoá, chất khử (phần đã đổi) và sản phẩm.
- Cân bằng gốc acid (số ion hoặc vào muối) để tìm tổng lượng acid.
- Cân bằng H, rồi O, bằng nước.
Hai ví dụ trong chính bài: cần (khử , môi trường ), và cần (khử , môi trường ).
3. Phản ứng tự oxi hoá – khử
Trong phản ứng tự oxi hoá – khử (còn gọi dị li), cùng một nguyên tố trong cùng một chất vừa tăng, vừa giảm số oxi hoá: một phần nguyên tử nhường electron, phần kia nhận electron. Nguyên tố thường ở mức trung gian.
- (nguội): thành (nhận ) và (nhường ).
- (đun nóng): thành (nhận , nguyên tử) và (nhường , nguyên tử).
- : O thành (nhận) và (nhường).
4. Phản ứng oxi hoá – khử nội phân tử
Ở phản ứng nội phân tử, chất oxi hoá và chất khử là hai nguyên tố khác nhau trong cùng một phân tử (thường là phản ứng nhiệt phân):
- : Cl (nhận ), O (nhường mỗi nguyên tử).
- : N (nhường ), N (nhận ).
Khác với tự oxi hoá – khử, ở đây hai nguyên tố khác nhau (hoặc cùng nguyên tố nhưng sản phẩm giống nhau như ). Cách làm vẫn là thăng bằng electron.
Cùng một nguyên tố trong cùng một chất vừa tăng vừa giảm số oxi hoá.
Tự cân bằng: đặt hệ số rồi so với phương trình ở trên.
| Nguyên tố | Vế trái | Vế phải | |
|---|---|---|---|
| Cl | 2 | 2 | ✓ |
| Na | 1 | 2 | ✗ |
| O | 1 | 2 | ✗ |
| H | 1 | 2 | ✗ |
| Nguyên tố đổi | Số oxi hoá | Số nguyên tử | e |
|---|---|---|---|
| Cl (NaCl) | 0 → −1 | 1 | +1 |
| Cl (NaClO) | 0 → +1 | 1 | −1 |
Chọn kiểu phản ứng và một phản ứng. Vòng cam là nguyên tử nhường electron, vòng xanh là nguyên tử nhận; bấm Chạy để thấy electron chạy giữa hai nhóm ngay trong một chất. Bên dưới là bộ cân bằng để tự đặt hệ số.
02Tóm tắt
| Ý | Nội dung |
|---|---|
| Chất tạo môi trường | Phần acid không đổi số oxi hoá, mang gốc acid vào muối |
| Tính | Chỉ cho phần nguyên tố đổi số oxi hoá, không dùng hệ số tổng của acid |
| Acid phản ứng | bị oxi hoá môi trường |
| Tự oxi hoá – khử | Cùng nguyên tố, cùng chất, vừa tăng vừa giảm số oxi hoá |
| Nội phân tử | Hai nguyên tố trong cùng một phân tử, thường nhiệt phân |
| với kiềm | Nguội: hypochlorite; nóng: chlorate |
03Mở rộng
Chất tạo môi trường là . oxi hoá trong môi trường acid : và , nhân và , chú ý có nguyên tử Fe nên nhân đôi:
Tương tự: ( nhận , Fe nhường ). Ở đây chỉ làm môi trường: S giữ .
Thêm vài phản ứng tự oxi hoá – khử và nội phân tử. (N thành và ); (S thành và ); (N nhường cho hai nguyên tử, Cr nhận cho hai nguyên tử).