Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:
CHUYÊN ĐỀ 4 : PHẢN ỨNG HÓA HỌC
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
I. Số oxi hóa và cách xác định số oxi hóa
a. Khái niệm về số oxi hóa :
Số oxi hóa của một nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó, nếu giả định rằng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử đều là liên kết ion.
b. Quy tắc xác định số oxi hóa
● Quy tắc 1 : Số oxi hóa của các nguyên tố trong đơn chất bằng 0.
Ví dụ : Số oxi hóa của các nguyên tố Na, Fe, H, O, Cl trong đơn chất tương ứng Na, Fe, H2, O2, Cl2 đều bằng 0.
● Quy tắc 2 : Trong hầu hết các hợp chất :
Số oxi hóa của H là +1 (trừ các hợp chất của H với kim loại như NaH, CaH2, thì H có số oxi hóa –1).
Số oxi hóa của O là –2 (trừ một số trường hợp như H2O2, F2O, oxi có số oxi hóa lần lượt là : –1, +2).
● Quy tắc 3 : Trong một phân tử, tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tố bằng 0. Theo quy tắc này, ta có thể tìm được số oxi hóa của một nguyên tố nào đó trong phân tử nếu biết số oxi hóa của các nguyên tố còn lại.
Ví dụ : Tìm số oxi hóa của S trong phân tử H2SO4 ?
Gọi số oxi hóa của S trong H2SO4 là x, ta có :
2.(+1) + 1.x + 4.(–2) = 0 x = +6
Vậy số oxi hóa của S là +6.
● Quy tắc 4 : Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tử bằng điện tích của ion đó. Trong ion đa nguyên tử, tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tử trong ion đó bằng điện tích của nó.
Ví dụ 1 : Số oxi hóa của Na, Zn, S và Cl trong các ion Na+, Zn2+, S2-, Cllần lượt là : +1, +2, –2, –1.
Tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tố trong các ion SO42-, MnO4-, NH4+lần lượt là : –2, –1, +1.
Ví dụ 2 : Tìm số oxi hóa của Mn trong ion MnO4-?
Gọi số oxi hóa của Mn là x, ta có :
1.x + 4.( –2) = –1 x = +7
Vậy số oxi hóa của Mn là +7.
● Chú ý : Để biểu diễn số oxi hóa thì viết dấu trước, số sau, còn để biểu diễn điện tích của ion thì viết số trước, dấu sau.
Nếu điện tích là 1+ (hoặc 1–) có thể viết đơn giản là + (hoặc -) thì đối với số oxi hóa phải viết đầy đủ cả dấu và chữ (+1 hoặc –1).
Trong hợp chất, kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm luôn có số oxi hóa lần lượt là : +1, +2, +3.
II. Các khái niệm cần nắm vững :
1. Chất khử
Là chất nhường electron, sau phản ứng số oxi hóa của nó tăng lên.
2. Chất oxi hóa
Là chất nhận electron, sau phản ứng số oxi hóa của nó giảm xuống.
3. Sự oxi hóa (quá trình oxi hóa)
Là sự nhường electron. Như vậy chất khử có quá trình oxi hóa hay bị oxi hóa.
4. Sự khử (quá trình khử)
Là sự nhận electron. Như vậy chất oxi hóa có quá trình khử hay bị khử.
5. Sản phẩm khử
Là sản phẩm sinh ra từ quá trình khử.
6. Sản phẩm oxi hóa
Là sản phẩm sinh ra từ quá trình oxi hóa.
● Cách nhớ : Đối với chất oxi hóa và chất khử : “khử cho o nhận” (o là chất oxi hóa). Đối với quá trình oxi hóa, khử : chất oxi hóa tham gia quá trình khử, chất khử tham gia quá trình oxi hóa.
5. Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học xảy ra trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng hoặc phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một hoặc nhiều nguyên tố
.● Chú ý : Do electron không tồn tại ở trạng thái tự do nên hai quá trình oxi hóa và khử luôn xảy ra đồng thời (tức là có quá trình oxi hóa thì phải có quá trình khử và ngược lại). Tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron do chất oxi hóa nhận.
III. Cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa – khử
Có một số cách để cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa – khử như phương pháp thăng bằng electron, phương pháp ion – electron, tất cả đều dựa vào nguyên lí bảo toàn khối lượng và bảo toàn điện tích.
1. Phương pháp thăng bằng electron
Đây là phương pháp đơn giản nhưng lại có thể cân bằng được hầu hết các phản ứng oxi hóa – khử. Các bước cân bằng theo phương pháp này như sau :
Bước 1 : Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng (chỉ nên biểu diễn số oxi hóa của những nguyên tố nào có sự thay đổi số oxi hóa). Từ đó dựa vào dấu hiệu nhận biết để xác định chất oxi hóa, chất khử.
Bước 2 : Viết các quá trình oxi hóa và quá trình khử và cân bằng mỗi quá trình.
Bước 3 : Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất khử theo nguyên tắc : Tổng số electron mà chất khử nhường (cho) bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận. Tức là đi tìm bội số chung nhỏ nhất của số electron cho và số electron nhận, sau đó lấy bội số chung đó chia cho số electron cho hoặc nhận thì được hệ số của chất khử và chất oxi hóa tương ứng.
Bước 4 : Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào phương trình phản ứng. Sau đó chọn hệ số thích hợp cho các chất còn lại trong phản ứng.
Xem thêm