Tổng hợp các dạng phản ứng oxi hóa khử và phương pháp cân bằng
Show
Như các em đã biết phản ứng oxi hoá khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tố hay có sự chuyến electron giữa các chất trong phản ứng. Phản ứng oxi hóa khử bao gồm quá trình khử (sự oxi hóa) và quá trình oxi hóa (sự khử). Bất kì một phương trình phản ứng nào đều cần phải cân bằng hệ số và để cân bằng một phương trình oxi hóa khử cũng cần phải có phương pháp, rất khó để có thể tự cân bằng hệ số bằng phương pháp thông thường. Đầu tiên chúng ta sẽ xem xét đến các dạng phản ứng oxi hóa khử.  Tổng hợp các dạng phản ứng oxi hóa khửDạng 1: Phản ứng oxi hóa khử không có môi trườngvà có môi trường Dạng 2: Phản ứng tự oxi hóa khử và phản ứng oxi hóa khử nội phân tử Dạng 3: Phản ứng oxi hóa khử phức tạp Dạng 4: Phản ứng oxi hóa khử có hệ số bằng chữ Dạng 5: Phản ứng oxi hóa khử dạng ion thu gọn Phương pháp cân bằng phương trình oxi hóa khửĐể lập phương trình phản ứng oxi hoá khử theo phương pháp thăng bằng electron, ta thực hiện các bước sau đây: Bước 1 : Ghi số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi Bước 2 : Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình Bước 3 : Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận . Dạng 1: Phản ứng oxi hóa khử không có môi trườngvà có môi trườngCân bằng phương trình bằng phương pháp thăng bằng electron Ví dụ: Cân bằng phương trình oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron a) Al + Fe3O4 Al2O3 + Fe Quá trình OXH: 2Al 2Al3+ +6e x4 Quá trình khử: 3Fe+8/3+ 8e3Fe0 x3 8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe b) FeSO4+ KMnO4 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O Quá trình OXH: 2Fe+2 2Fe+3+ 2e x5 Quá trình khử: Mn+7+ 5e Mn+2 x2 10FeSO4+ 2KMnO4 + 8H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O Dạng 2: Phản ứng tự oxi hóa khử và phản ứng oxi hóa khử nội phân tửCân bằng phương trình bằng phương pháp thăng bằng electron Phản ứng tự oxi hóa khử là dạng phản ứng mà quá trình OXH và quá trình khử xảy ra với cùng 1 loại nguyên tố. Ví dụ: Cân bằng phương trình oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron a) Cl2 + KOH KCl + KClO3 + H2O Quá trình OXH: Cl0 Cl+5 + 5e x1 Quá trình khử: Cl0 + 1e Cl-1 x5 3Cl2 + 6KOH 5KCl + KClO3 + 3H2O Phản ứng oxi hóa khử nội phân tử là dạng phản ứng mà quá trình OXH và quá trình khử xảy ra với 2 loại nguyên tố khác nhau nhưng trong cùng 1 phân tử (thường là phản ứng phân hủy). b) KClO3 KCl + O2 Quá trình OXH: 2O-2O20 + 4e x3 Quá trình khử: Cl+5+ 6e Cl-1 x2 2KClO3 2KCl + 3O2 Dạng 3: Phản ứng oxi hóa khử phức tạpCân bằng phương trình bằng phương pháp thăng bằng electron Chất khử (hai nguyên tố) và một chất oxi hóa Ví dụ:Cân bằng phương trình oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron a) FeS2+ O2Fe2O3+ SO2 Fe+2S2-1+O20 Fe2+3O3+ S+4O2-2 Quá trình OXH: FeS2 Fe3++ 2S+4+ 11e x4 Quá trình khử: O20+ 4e 2O-2 x11 4FeS2+ 11O2 2Fe2O3+ 8SO2 Một chất khử và hai chất oxi hóa b) Al +HNO3 Al(NO3)3+ N2O + NO + H2O ( biết tỉ lệ số mol hai khíN2O : NO lần lượt là 1 : 3) Quá trình OXH: Al0 Al3++3e x17 Quá trình khử: N+5+ 17e 3N+2+2N+1 x3 17Al + 66HNO3 17Al(NO3)3+ 9N2O + 3NO + 33H2O Dạng 4: Phản ứng oxi hóa khử có hệ số bằng chữCân bằng phương trình bằng phương pháp thăng bằng electron Ví dụ:Cân bằng phương trình oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron a) R + HNO3 (NO3)n+ NO + H2O Quá trình OXH: N+5+ 3e N+2 x n Quá trình khử: R0 ne R+n x 3 3R + 4nHNO3 3R(NO3)n+ nNO + 2nH2O b) R + HNO3 R(NO3)n+ NH4NO3+ H2O Quá trình OXH: N+5+ 8e N-3 x n Quá trình khử: R0 ne R+n x 8 8R + 10n HNO3 8R(NO3)n+ nNH4NO3+ 3nH2O c) R + H2SO4 R2(SO4)m+ SO2+ H2O Quá trình OXH: S+6+ 2e S+4 x m Quá trình khử: 2R0 2me 2R+m x 1 R + 2mH2SO4 R2(SO4)m+ mSO2+ 2mH2O d) M + H2SO4 M2(SO4)m+ H2S + H2O Quá trình OXH: S+6+ 8e S-2 x m Quá trình khử: 2M0 2me 2M+m x 4 8M + 5mH2SO4 4M2(SO4)m+ mH2S + 4mH2O Dạng 5: Phản ứng oxi hóa khử dạng ion thu gọnCân bằng phương trình bằng phương pháp thăng bằng electron Ví dụ:Cân bằng phương trình oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron a) Cu + NO3+H+ Cu2++ NO+ H2O Quá trình OXH: Cu0 Cu+2+ 2e x 3 Quá trình khử: N+5+ 3e N+2 x 2 3Cu + 2NO3+ 8H+ 3Cu2++ 2NO+ 4H2O b) Cr3++ OH+ Br2 CrO42-+Br+H2O Quá trình OXH: Cr3+ Cr+6+ 3e x 2 Quá trình khử: Br20+ 2e 2Br x 3 2Cr3++ 16OH+ 3Br2 2CrO42-+ 6Br+ 8H2O Trên đây là một số dạng phản ứng oxi hóa khử thường xuất hiện trong quá trình học trên lớp cũng như trong các bài kiểm tra. Nhìn chung để cân bằng một phương trình phản ứng oxi hóa khử, chúng ta đều sử dụng phương pháp thăng bằng electron và làm theo lần lượt ba bước như đã trình bày ở trên. Đây là một phương pháp khá phức tạp mà mất thời gian, các em nên luyện tập nhiều hơn để thành thạo với dạng toán này. Chúc các em học tốt!
|
