Chuyên đề phản ứng oxi Hóa khử lớp 10

Chuyên đề phản ứng oxi hóa khử lớp 10

Cunghocvui xin giới thiệu với các bạn về nội dung bài học cân bằng phản ứng oxi hóa khử lớp 10. Hy vọng chúng sẽ hữu ích với bạn đọc!

I. Các phản ứng oxi hóa khử lớp 10

Phản ứng oxi hóa khử hay dưỡng hóa bao gồm tất cả các phản ứng hóa học trong đó các nguyên tử có trạng thái oxi hóa thay đổi, phản ứng oxi hóa khử thường liên quan đến việc chuyển giao điện tử (electron) giữa các đối tượng hóa học.

Có quá trình oxi hóa khử đơn giản, chẳng hạn như quá trình oxi hóa của cacbon tạo ra khí cacbon dioxit (\(CO_2\)) hay sự khử cacbon bằng hydro sinh ra khí mêtan (\(CH_4\)), hoặc cũng có thể là một quá trình phức tạp như việc oxi hóa glucoza (\(C_6H_{12}O_6\)) trong cơ thể người thông qua một loạt quá trình phức tạp di chuyển các điện tử.

Thuật ngữ "oxi hóa khử" xuất phát từ hai khái niệm liên quan đến việc di chuyển các điện tử: sự khử và sự oxi hóa. Nó có thể được giải thích một cách đơn giản như sau:

• Quá trình oxi hóa là sự mất đi các điện tử hoặc sự tăng trạng thái oxi hóa gây ra bởi một phân tử, nguyên tử, hoặc ion.
• Quá trình khử là sự tăng thêm các điện tử hoặc sự giảm trạng thái oxi hóa gây ra bởi một phân tử, nguyên tử, hoặc ion.

1. Chất oxi hóa

a. Khái niệm:

Chất khử là chất có khả năng nhường e (cho e). 

b. Dấu hiệu nhận biết: 

+ Sau phản ứng, số oxi hoá của chất khử tăng.

+ Chất khử có chứa nguyên tố chưa đạt đến mức oxi hoá cao nhất.

Chú ý: Nguyên tố ở nhóm XA có số oxi hoá cao nhất là +X.

Chất có khả năng oxi hóa các chất khác (làm cho chúng mất các điện tử) được gọi là chất oxi hóa. Các chất này loại bỏ các điện tử của một chất khác, nên được gọi là "khử".

Chất oxi hóa thường là các chất hóa học có trạng thái oxi hóa cao (ví dụ như \(H_2O_2, MnO^{−4}, CrO_3, Cr_2O2^{−7}, OsO_4 NO^{−3}, SO_2^{−4},\) ) hay chứa các nguyên tố có độ âm điện cao (như \(O_2, F_2, Cl_2, Br_2\)) nên dễ lấy được các điện tử bằng cách oxi hóa chất khác.

2. Chất khử

a. Khái niệm: 

Chất oxi hoá là chất có khả năng nhận e (thu e).

b. Dấu hiệu:

+ Sau phản ứng, số oxi hoá của chất oxi hoá giảm.

+ Chất oxi hoá có chứa nguyên tố có mức oxi hoá chưa phải thấp nhất.

Chú ý: Kim loại có số oxi hoá thấp nhất là 0, phi kim thuộc nhóm xA thì số oxi hoá thấp nhất là (x - 8).

Chất có khả năng khử chất khác (làm cho chúng nhận các điện tử) được gọi là chất khử. Chúng chuyển điện tử cho một chất khác, và do đó tự nó bị oxi hóa.

Chất khử trong hóa học rất đa dạng. Những nguyên tố kim loại điện dương như liti, natri, magiê, st, kẽm, nhôm… là những tác nhân khử tốt. Các kim loại này cho đi điện tử một cách dễ dàng. Các chất chuyển hydrit như \(NaBH_4 \ và \ LiAlH_4\) được sử dụng rộng rãi trong hóa học hữu cơ, chủ yếu trong việc khử các hợp chất cacbonyl để tạo ra rượu. Một phương pháp khử khác kết hợp việc sử dụng khí hydro (\(H_2\)) với những chất xúc tác paladi, bạch kim hoặc niken. Việc khử dùng xúc tác được sử dụng chủ yếu trong việc khử liên kết đôi hoặc ba nguyên tử cacbon.

3. Điều kiện

Phải có sự tham gia đồng thời của chất khử và chất oxi hóa. Chất khử và chất oxi hóa phải đủ mạnh.

Phản ứng oxi hóa khử hay dưỡng hóa bao gồm tất cả các phản ứng hóa học trong đó các nguyên tử có trạng thái oxi hóa thay đổi, phản ứng oxi hóa khử thường liên quan đến việc chuyển giao điện tử (electron) giữa các đối tượng hóa học.

Có quá trình oxi hóa khử đơn giản, chẳng hạn như quá trình oxi hóa của cacbon tạo ra khí cacbon dioxit (\(CO_2\)) hay sự khử cacbon bằng hydro sinh ra khí mêtan (\(CH_4\)), hoặc cũng có thể là một quá trình phức tạp như việc oxi hóa glucoza (\(C_6H_{12}O_6\)) trong cơ thể người thông qua một loạt quá trình phức tạp di chuyển các điện tử.

Phản ứng oxy hóa khử hay dưỡng hóa bao gồm tất cả các phản ứng hóa học trong đó các nguyên tử có trạng thái oxy hóa thay đổi, phản ứng oxy hóa khử thường liên quan đến việc chuyển giao điện tử (electron) giữa các đối tượng hóa học.

Có quá trình oxy hóa khử đơn giản, chẳng hạn như quá trình oxy hóa của cacbon tạo ra khí cacbon dioxit (CO2) hay sự khử cacbon bằng hydro sinh ra khí mêtan (CH4), hoặc cũng có thể là một quá trình phức tạp như việc oxy hóa glucoza (C6H12O6) trong cơ thể người thông qua một loạt quá trình phức tạp di chuyển các điện tử.

Thuật ngữ "oxy hóa khử" xuất phát từ hai khái niệm liên quan đến việc di chuyển các điện tử: sự khử và sự oxy hóa[1]. Nó có thể được giải thích một cách đơn giản như sau:

• Quá trình oxy hóa là sự mất đi các điện tử hoặc sự tăng trạng thái oxy hóa gây ra bởi một phân tử, nguyên tử, hoặc ion.
• Quá trình khử là sự tăng thêm các điện tử hoặc sự giảm trạng thái oxy hóa gây ra bởi một phân tử, nguyên tử, hoặc ion.

Chất có khả năng oxy hóa các chất khác (làm cho chúng mất các điện tử) được gọi là chất oxy hóa. Các chất này loại bỏ các điện tử của một chất khác, nên được gọi là "khử".

Chất oxy hóa thường là các chất hóa học có trạng thái oxy hóa cao (ví dụ như H2O2, MnO−4, CrO3, Cr2O2−7, OsO4 NO−3, SO2−4, ) hay chứa các nguyên tố có độ âm điện cao (như O2, F2, Cl2, Br2) nên dễ lấy được các điện tử bằng cách oxy hóa chất khác.

Chất có khả năng khử chất khác (làm cho chúng nhận các điện tử) được gọi là chất khử. Chúng chuyển điện tử cho một chất khác, và do đó tự nó bị oxy hóa.

Chất khử trong hóa học rất đa dạng. Những nguyên tố kim loại điện dương như liti, natri, magiê, st, kẽm, nhôm… là những tác nhân khử tốt. Các kim loại này cho đi điện tử một cách dễ dàng. Các chất chuyển hydrit như NaBH4 và LiAlH4 được sử dụng rộng rãi trong hóa học hữu cơ, chủ yếu trong việc khử các hợp chất cacbonyl để tạo ra rượu. Một phương pháp khử khác kết hợp việc sử dụng khí hydro (H2) với những chất xúc tác paladi, bạch kim hoặc niken. Việc khử dùng xúc tác được sử dụng chủ yếu trong việc khử liên kết đôi hoặc ba nguyên tử cacbon.

4. Phân loại

Phản ứng oxi hoá - khử được chia thành nhiều loại khác nhau:

- Phản ứng oxi hóa - khử thông thường: chất khử và chất oxi hóa ở 2 phân tử chất khác nhau.

\(C + 4HNO_3 đặc → CO_2 + 4NO_2 + 2H_2O\)

\(Cu + 2H_2SO_4 đặc → CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O\)

- Phản ứng oxi hóa - khử nội phân tử: chất khử và chất oxi hóa thuộc cùng 1 phân tử nhưng ở 2 nguyên tử khác nhau (thường gặp là phản ứng nhiệt phân).

\(AgNO_3 → Ag + NO_2 + O_2\)

\(Cu(NO_3)_2 → CuO + NO_2 + O_2\)

- Phản ứng tự oxi hóa - khử, chất khử đồng thời cũng là chất oxi hóa (chất khử và chất oxi hoá thuộc về cùng một nguyên tố trong một phân tử chất).

II. Ứng dụng của phản ứng oxi hóa khử

Phản ứng oxi hoá - khử là một trong những quá trình quan trọng nhất của thiên nhiên.

Kích thích các phản ứng hô hấp ở các loài và thúc đẩy quá trình xảy ra nhanh hơn tại các phản ứng hóa học.

Tại các vật dụng có chạy bằng ắc quy hay pin thường được trang bị các chất tham gia bằng phản ứng oxi hóa khử và ứng dụng trong sản xuất các phản ứng luyện kim cũng như tạo ra các chất như dược phẩm và phân bón sinh học. Đốt cháy các bộ phận kích thích nguồn điện trong các động cơ học cũng như kích thích các tốc độ xảy ra của phản ứng, làm chạy acquy theo hướng xoay đều bao gồm sự oxi hoá và sự khử.

Phản ứng oxi hoá - khử

III. Bài tập phản ứng oxi hóa khử lớp 10

Câu 1: Cho các phản ứng hóa học sau:
(1) \(Ca(OH)_2 + Cl_2 → CaOCl + H_2O\)
(2) \(C_2H_2 + H_2O +Hg_2+, t^0→+Hg_2+, t^0 CH_3CHO\)
(3) \(C_6H_{12}O_6 t^0→ 6C + 6H_2O\)
(4) \(CaOCl_2 + H_2O + CO_2 → CaCO_3 + CaCl_2 + 2HClO\)

Số lượng phản ứng oxi hóa khử là?

• A. 3.
• B. 4.
• C. 2.
• D. 1.

Câu 2: Cho các phương trình phản ứng sau:
(a) \(Fe + 2HCl → FeCl_2 + H_2↑\)
(b) \(Fe_3O_4 + 4H_2SO_4 → Fe_2(SO_4)_3 + FeSO_4 + 4H_2O\)
(c)\( 2KMnO_4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl_2 + 5Cl_2↑ + 8H_2O\)
(d)\( FeS + H_2SO_4 → FeSO_4 + H_2S↑\)
(e) \(2Al + 3H_2SO_4 → Al_2(SO_4)_3 + 3H_2↑\)
(g) \(Cu + 2H_2SO_4 → CuSO_4 + SO_2↑ + 2H_2O\)
Trong các phản ứng trên số phản ứng mà ion H+ đóng vai trò chất oxi hóa là:

• A. 2.
• B. 4.
• C. 3.
• D. 1.

Với những gì mà Cunghocvui đã giúp các bạn khái quát nội dung về phương trình phản ứng oxi hóa khử trên đây, hy vọng sẽ giúp các bạn đạt kết quả cao trong học tập!