Tổng hợp các phương trình oxi hóa khử
Phương trình oxi hóa khử là tài liệu do Neu-edutop.edu.vn biên soạn và gửi tới các bạn học sinh. Tài liệu gồm có 3 phần, phần đầu giúp các em hiểu thế nào là phản ứng oxi hóa – khử, tiếp sau đó là cách lập phương trình oxi hóa khử, cuối cùng là tổng hợp các phương trình oxi hóa khử đặc trưng. Sau đây là tài liệu mời các bạn cùng tham khảo
- Bài thơ về hóa học
Cân bằng phản ứng oxi hóa khử
- I. Phản ứng oxi hóa – khử
- II. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử
- III. Cân bằng phương trình oxi hóa khử
I. Cách xác định số oxi hóa
Quy tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tố trong đơn chất bằng 0 .
Ví dụ: H2; N2; O2; Fe; Zn ….
Quy tắc 2: Trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố bằng 0 .
Ví dụ: FeO (Fe: +2 ; O: -2) ta có 2 – 2 = 0
Quy tắc 3: Số oxi hóa của ion đơn nguyên tử bằng điện tích của ion đó. Trong ion đa nguyên tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố bằng điện tích của ion.
Ví dụ: Mg2+ thì số oxi hóa là +2
NO3– ta có: số oxi hóa của N+
Số oxi hóa O = +5 + 3.(-2) = -1
Quy tắc 4: Trong đa số hợp chất
Số oxi hóa của H: +1
Ví dụ: H2O, H2S, HCl, ….
Trường hợp ngoại lệ: NaH , AlH (số oxi hóa của H là -1)
Số oxi hóa của O là: -2
Ví dụ: H2O, Na2O, SO2
Trường hợp ngoại lệ:
Số oxi hóa -1: H2O2, Na2O2
Số oxi hóa +2: OF2
II. Phản ứng oxi hóa – khử
Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học, trong đó có sự chuyển electron giữa các chất trong phản ứng hay phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.
- Chất khử (chất bị oxh) là chất nhường electron
- Chất oxh (chất bị khử) là chất thu electron.
- Quá trình oxh (sự oxh) là quá trình nhường electron.
- Quá trình khử (sự khử) là quá trình thu electron.
Ví dụ: Đốt cháy magie trong không khí, xảy ra sự oxi hóa magie
Trước phản ứng Mg có số oxi hóa là 0, sau phản ứng là +2, Mg nhường electron:
Ví dụ 1. Cân bằng phản ứng:
FeS + HNO3 –> Fe(NO3)3 + N2O + H2SO4 + H2O
Hướng dẫn cân bằng phương trinh phản ứng
a. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:
Fe+2 –> Fe+3
S-2 –> S+6
N+5 –> N+1
(Viết số oxi hóa này phía trên các nguyên tố tương ứng)
b. Lập thăng bằng electron:
Fe+2 –> Fe+3 + 1e
S-2 –> S+6 + 8e
FeS –> Fe+3 + S+6 + 9e
2N+5 + 8e –> 2N+1
–> Có 8FeS và 9N2O.
c. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:
8FeS + 42HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 9N2O + 8H2SO4 + 13H2O
Ví dụ 2. Phản ứng trong dung dịch bazơ:
NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr
Hướng dẫn cân bằng phương trinh phản ứng
CrO2– + 4OH- → CrO42- + 2H2O + 3e
Br2 + 2e –> 2Br-
Phương trình ion:
2CrO2– + 8OH- + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br- + 4H2O
Phương trình phản ứng phân tử:
2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O
Ví dụ 3. Cho phản ứng: Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + N2O + N2 + H2O (biết tỉ lệ mol của N2O : N2 = 2 : 3)
Hướng dẫn cân bằng phản ứng
+) Vì tỉ lệ mol của N2O : N2 là 2 : 3 => thêm 2 trước N2O và thêm 3 trước N2 sau đó tính tổng e nhận = 10.5 – 2.2.1 – 0 = 46
+) Chọn hệ số sao cho tổng e cho = tổng e nhận => nhân 23 ở quá trình cho e và nhân 1 ở quá trình nhận e
=> 23Zn + 56HNO3 → 23Zn(NO3)2 + 2N2O + 3N2 + 28H2O
Ví dụ 4: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau:
Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Hướng dẫn cân bằng phương trình oxi hóa khử
Fe3(+8/3) → 3Fe(+3) + 1e
N(+5) + 3e →N(+2)
Fe3O4 là chất bị oxi hóa, HNO3 vừa là môi trường vừa là chất bị khử.
Cứ 28 phân tử HNO3 tham gia phản ứng chỉ có 1 phân tử đóng vai trò là chất bị khử, 27 phân tử còn lại đóng vai trò là môi trường.
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
Ví dụ 5: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau
FeSO4 + K2Cr2O7+ H2SO4 → Fe2(SO4)3+ K2SO4 + Cr2(SO4)2+ H2O.
Hướng dẫn cân bằng phương trình oxi hóa khử
Fe+2SO4 + K2Cr+62O7 + H2SO4→ Fe2+3(SO4)3 + K2SO4 + Cr2+3(SO4)2 + H2O.
| Quá trình oxi hóa: 6x
Quá trình khử: 1x |
Fe2+ → Fe3+ + 1e
2Cr6+ + 2.3e → 2Cr+3 |
Hay 6FeSO4 + K2Cr2O7→ 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3
Kiểm tra hai vế: thêm K2SO4 vào về phải; thêm 7H2SO4 vào vế trái → thêm 7H2O vào vế phải.
⇒ 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3+ K2SO4 + Cr2(SO4)2 + 7H2O
Ví dụ 6. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau
K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 → K2SO4 + MnSO4 + H2O
Hướng dẫn cân bằng phương trình oxi hóa khử
K2S+4O3 + KMn+7O4 + KHSO4→ K2S+6O4+ Mn+2SO4 + H2O
| Quá trình oxi hóa: 5x
Quá trình khử: 2x |
S-4 → S+6 +2e
Mn+7 + 5e → Mn+2 |
5K2SO3 + 2KMnO4 + aKHSO4 → bK2SO4 + 2MnSO4 + cH2O
(S) : 5 + a = b + 2
(K): 10 + 2 + a= 2b.
(H) : a = 2c
Giải hệ: a = 6; b = 9, c = 3
5K2SO3 + 2KMnO4 + 6KHSO4 → 9K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O
III. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử
Bước 1: Xác định số oxh của các nguyên tố để tìm chất oxi hoá và chất khử.
Bước 2: Viết quá trình oxh và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình.
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxh và chất khử sao cho tổng số electron cho bằng tổng số electron nhận.
Bước 4: Đặt hệ số của các chất oxh và khử vào sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số các chất khác. Kiểm tra cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố và cân bằng điện tích hai vế để hoàn thành PTHH.
Ví dụ: Lập phương trình phản ứng hóa học của cacbon monooxit khử sắt (III) oxit ở nhiệt độ cao, thành sắt và cacbon ddioxxit theo phương trình phản ứng sau:
Fe2O3 + CO Fe + CO2
Bước 1. Xác định số oxi hóa
Số oxi hóa của Fe giảm từ +3 xuống 0 => Fe trong Fe2O3 là chất oxi hóa
Số oxi hóa của C tăng từ +2 lên +4 => C trong CO là chất khử
Bước 2. Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử
Bước 3. Tìm hệ số thích hợp cho các chất oxi hóa khử
Bước 4. Đặt các hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng, hoàn thành PTHH.
Fe2O3 + CO Fe + CO2
VI. Cân bằng phương trình oxi hóa khử
- Al + HNO3 → Al(NO3)3 + H2O + NO2
- Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
- Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO+ H2O
- Fe + HNO3→ Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
- Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2O
- Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO+ H2O
- Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
- Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + N2O + H2O
- Fe3O4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
- Al + H2O + NaOH → NaAlO2 + H2
- Ag + HNO3 → AgNO3 + NO + H2O
- Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NO2 + H2O
- Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O
- Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NO + H2O
- Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
- Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + H2O
- Fe3O4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
- FeO + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
- Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
- KMnO4 + HCl = KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
- Ag + HNO3 → AgNO3 + NO + H2O
- Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO + H2O
- Zn + H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + H2O
- FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
- Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
- Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + N2 + H2O
- Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO2 + H2O
- Ag + HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
- Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O
- Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2 + H2O
- Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + H2O
- Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2O + H2O
- Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NO + H2O
- Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2 + H2
- SO2 + KMnO4 + H2O → MnSO4 + K2SO4 + H2SO4
- H2S + FeCl3 → S + FeCl2 + HCl
- H2S + KMnO4 → KOH + MnO2+ S + H2O
- H2S + CuSO4 → CuS + H2SO4
- H2S + H2SO4 → SO2 + H2O + S
- H2S + O2 → SO2 + H2O
- H2S + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl
- K2Cr2O7 + HCl → CrCl3 + KCl + Cl2+ H2O
- C6H12O6 + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4+ H2O + K2SO4 + CO2
- C2H2 + KMnO4 + H2O → (COOH)2 + MnO2 + KOH
- C2H4 + KMnO4 + H2O → C2H4(OH)2 + MnO2 + KOH
- NO + K2CrO7 + H2SO4 → HNO3 + K2SO4 + H2O + Cr2(SO4)3
- Fe3O4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
- Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
- Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3+ NO2 + H2O
- FeSO4 + NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4
- FeSO4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O
- FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
- Fe(OH)2+ HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
- Fe(OH)2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2S + H2O
- FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
- FeCO3 + H2SO4→ Fe2(SO4)3 + SO2 + CO2 + H2O
- Fe(NO3)2 + HCl → Fe(NO3)3 + FeCl3 + NO + H2O
(Tài liệu đang được hoàn thiện, mời các bạn học sinh theo dõi bài viết để có thể cập nhật những phương trình oxi hóa khử mới nhất)