Phản ứng oxi hóa khử là nội dung quan trọng sẽ được học trong chương trình Hóa lớp 10. Qua bài viết này, Marathon Education sẽ cùng các em tìm hiểu phản ứng oxi hóa khử là gì cũng như cách viết phương trình hóa học oxi hóa khử.
>>> Xem thêm: Lý Thuyết Và Các Bài Toán Tính Theo Phương Trình Hóa Học
Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học có một hoặc một số nguyên tố thay đổi số oxi hóa so với ban đầu. Nói cách khác, phản ứng oxi hóa khử có sự dịch chuyển electron giữa các chất phản ứng.
Khi viết phương trình hóa học oxi hóa khử, số oxi hóa thường được ghi ở phía trên nguyên tử của nguyên tố, theo thứ tự dấu trước và số sau. Các thành phần của phản ứng oxi hóa khử: chất khử, chất oxi hóa, sự khử và sự oxi hóa.
Chất khử là chất có khả năng cho/nhường e. Để nhận biết chất khử, các em hãy căn cứ vào những dấu hiệu sau:
Lưu ý: Ở nhóm MA, nguyên tố có số oxi hóa cao nhất là +M.
Chất oxi hóa là chất có khả năng thu/nhận e. Một số dấu hiệu để nhận biết chất oxi hóa:
Lưu ý: Kim loại có số oxi hóa thấp nhất là 0. Phi kim thuộc nhóm mA có số oxi hóa thấp nhất là (m-8).
Sự khử hay còn gọi là quá trình khử, nghĩa là làm cho một chất nhận electron hay làm chất đó giảm số oxi hóa. Ngược lại, sự oxi hóa hay quá trình oxi hóa là làm một chất nhường electron hay làm chất đó tăng số oxi hóa.
Lưu ý: Sự nhường electron chỉ xảy ra khi có sự nhận electron. Như vậy, phản ứng oxi hóa khử luôn có sự tham gia của chất oxi hóa và chất khử.
Để viết phương trình hóa học oxi hóa – khử, các em cần thực hiện các bước sau:
Xác định số oxi hóa của nguyên tố là yêu cầu quan trọng nhất khi viết phương trình hóa học. Để thực hiện bước này, các em áp dụng các quy tắc sau:
Ví dụ: H2, O2, N2, Zn, Fe,…
Ví dụ: FeO có số oxi hóa bằng 0. Vì Fe=+2; O=-2. Ta có: 2-2=0.
Ví dụ: Mg2+: Số oxi hóa là +2
NO3–: Số oxi hóa của N + Số oxi hóa O = +5 + 3.(-2) = -1
Trong phần lớn các hợp chất, số oxi hóa của O là: -2. Ví dụ: H2O, SO2, Na2O,… Tuy nhiên, trong một số hợp chất như H2O2, Na2O2, số oxi hóa của O là -1. Trong OF2, số oxi hóa của O là +2.
Các em lần lượt viết quá trình oxi hóa, quá trình khử dựa theo số oxi hóa đã được xác định ở bước 1 và cân bằng từng quá trình.
Cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử được thực hiện theo phương pháp thăng bằng electron. Cụ thể, tổng số e đó chất khử nhường sẽ bằng tổng số e mà chất oxi hóa nhận. Để hoàn thành viết phương trình hóa học, các em chỉ cần đặt các hệ số cân bằng và tiến hành cân bằng phương trình hóa học.
Ví dụ 1: Viết phương trình hóa học khi P tác dụng với O2 tạo thành P2O5:
P + O2 → P2O5
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố, xác định chất khử và chất oxi hóa:
\overset{0}{P}+\overset{0}{O_2}\to\overset{+5}{P_2}\overset{-2}{O_5}P: Chất khử
O2: Chất oxi hóa
Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình:
\begin{aligned}
&\times4\ \ \ \ |\ \ \ \ \overset{0}{P}\to 2\overset{+5}{P}+5e \text{ (quá trình oxi hóa)}\\
&\times5\ \ \ \ |\ \ \ \ \overset{0}{O_2}+4e \to 2\overset{-2}{O}\text{ (quá trình khử)}\\
\end{aligned}Bước 3: Cân bằng phương trình:
Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hoá và chất khử, sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận.
4P + 5O2 → 2P2O5
Ví dụ 2: Viết phương trình hóa học của cacbon monoxit khử sắt (III) oxit ở nhiệt độ cao tạo thành sắt và cacbon dioxit:
Fe2O3 + CO → Fe + CO2
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố, xác định chất khử và chất oxi hóa:
\overset{+3}{Fe_2}\overset{-2}{O_3}\ +\overset{+2}C\overset{-2}O\to\overset{0}{Fe}\ +\overset{+4}C\overset{-2}{O_2}C: Chất khử
Fe: Chất oxi hóa
Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình:
\begin{aligned}
&\times3\ \ \ \ |\ \ \ \ \overset{+2}{C}\to \overset{+4}{C}+2e \text{ (quá trình oxi hóa)}\\
&\times2\ \ \ \ |\ \ \ \ \overset{+3}{Fe}+3e \to \overset{0}{Fe}\text{ (quá trình khử)}\\
\end{aligned}Bước 3: Cân bằng phương trình:
Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hoá và chất khử, sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận.
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Ví dụ 3: Cân bằng phản ứng hóa học sau:
Cu + HNO3 →Cu(NO3)2 + NO + H2O
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố, xác định chất khử và chất oxi hóa:
\overset{0}{Cu}+H\overset{+5}NO_3\to \overset{+2}{Cu}(NO_3)_2+\overset{+2}NO+H_2OCu: Chất khử
N: Chất oxi hóa
Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình:
\begin{aligned}
&\times3\ \ \ \ |\ \ \ \ \overset{0}{Cu}\to \overset{+2}{Cu}+2e \text{ (quá trình oxi hóa)}\\
&\times2\ \ \ \ |\ \ \ \ \overset{+5}{N}+3e \to \overset{+2}{N}\text{ (quá trình khử)}\\
\end{aligned}Bước 3: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử:
Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hoá và chất khử, sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận.
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
>>> Xem thêm:
Viết phương trình hóa học oxi hóa khử là tiền đề giúp các em có thể giải được các bài tập Hóa học liên quan. Để học tốt nội dung này nói riêng và môn Hóa học nói chung, các em có thể đăng ký khóa học online livestream tại Marathon Education – nền tảng lớp học livestream trực tuyến chất lượng, uy tín nhất hiện nay dành cho học sinh lớp 10 – 11 – 12.
Tại Marathon, tất cả các lớp học Toán – Lý – Hóa đều do các thầy cô thuộc TOP 1% giáo viên dạy giỏi toàn quốc với trình độ Thạc sĩ trở lên và có hơn 10 năm kinh nghiệm trực tiếp giảng dạy. Vì thế, các em khi đăng ký học tại đây hoàn toàn có thể yên tâm về chất lượng.
Tại nền tảng học livestream Marathon, các em sẽ được tương tác với các thầy cô như học trên lớp. Nhờ đó, các tiết học sẽ trở nên thú vị, thu hút sự chú ý, đồng thời giúp các em dễ tiếp thu bài giảng hơn.
Bên cạnh đó, khi đăng ký khóa học, các em sẽ được trang bị sổ tay học tập Toán – Lý – Hóa. Toàn bộ nội dung và công thức của các môn học sẽ được hệ thống lại trong cuốn sổ này để giúp các em dễ dàng ghi nhớ kiến thức đã học. Đội ngũ cố vấn học tập cũng sẽ sát cánh cùng các em suốt quá trình lên lớp, sẵn sàng hỗ trợ giải đáp tận tình mọi thắc mắc.
Để đảm bảo chất lượng lớp học, Marathon ứng dụng công nghệ dạy học tiên tiến nhất với đường truyền không bị giật/lag, hình ảnh và âm thanh rõ ràng. Nhờ đó, Marathon sẽ giúp các em có môi trường học tập tốt nhất, từng bước nâng cao năng lực học tập.
Từ nay đến hết ngày 15/02/2022, Marathon Education đang có chương trình ưu đãi học phí lên đến 39%, vì thế các em hãy đăng ký ngay lớp học livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa 10 – 11 – 12 ngay nhé.
Qua bài viết này, Team Marathon Education đã hệ thống hóa những kiến thức cơ bản để giúp các em biết cách viết phương trình hóa học oxi hóa khử. Hy vọng rằng những kiến thức này sẽ hỗ trợ các em giải quyết nhanh gọn những bài tập hóa “khó nhằn”. Chúc các em học tốt và vượt qua được các kỳ thi.
