Phản ứng oxi húa khử

CHƯƠNG 4 : PHẢN ỨNG OXY HểA – KHỬ VÀ DềNG ĐIỆN

1. Phản ứng oxi húa khử

1.1. Vớ dụ

Phản ứng của natri với oxi

2 2

4Na O 2Na O

Phản ứng của sắt với dung dịch muối đồng sunfat

4 4

uS S

Fe C O Fe O Cu

Phản ứng của hiđro với clo

2 2 2

H Cl  HCl

1.2. Định nghĩa

- Chất khử là chất nhường e hay là chất cú số oxi húa tăng sau phản ứng.

- Chất khử cũn được gọi là chất bị oxi húa.

- Chất oxi húa là chất nhận e hay là chất cú số oxi húa giảm sau phản ứng.

- Chất oxi húa cũn được gọi là chất bị khử.

- Sự oxi húa (quỏ trỡnh oxi húa) một chất là làm cho chất đú nhường e hay làm tăng số oxi húa của chất đú.

- Sự khử (quỏ trỡnh khử) một chất là làm cho chất đú nhận e hay làm giảm số oxi húa của chất đú.

Phản ứng oxi húa - khử là phản ứng húa học trong đú cú sự chuyển e giữa cỏc chất phản ứng hay Phản ứng oxi húa - khử là phản ứng húa học trong đú cú sự thay đổi số oxi húa của một số nguyờn tố.

1.3. Lập phương trỡnh húa học của phản ứng oxi húa - khử

Để lập phương trỡnh húa học của phản ứng oxi húa - khử theo phương phỏp thăng bằng e, ta thực hiện cỏc bước sau đõy:

Vớ dụ1: Lập phương trỡnh húa học của phản ứng oxi húa - khử sau đõy:

2 3 2

Fe O COFe CO

Bước 1: Xỏc định số oxi húa của những nguyờn tố cú số oxi húa thay đổi.

3 2 0 4

2 3 2

Fe O C O Fe C O

  

  

Bước 2: Viết quỏ trỡnh oxi húa và quỏ trỡnh khử, cõn bằng mỗi quỏ trỡnh.

2 4

2

C C e

 

3 0

3

Fe e Fe

 

  (quỏ trỡnh khử hay sự khử)

Bước 3: tỡm hệ số thớch hợp sao cho tổng số e do chất khử nhường bằng

tổng số e mà chất oxi húa nhận C C Fe Fe +2 +4 +3 0 + 2e + 3e 3 x 2 x

Bước 4: đặ hệ số của chất oxi húa và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phương trỡnh húa học.

2 3 3 2 3 2

Fe O  CO Fe CO

Vớ dụ2: Lập phương trỡnh húa học của phản ứng oxi húa - khử sau đõy:

2 2 2 2

MnO HClMnCl Cl H O

1.4. í nghĩa của phản ứng oxi húa - khử

Phản ứng oxi húa - khử là một trong những quỏ trỡnh quan trọng nhất của thiờn nhiờn. Sự hụ hấp, quỏ trỡnh thực vật hấp thụ khớ CO2 giải phúng O2, sự trao đổi chất và hàng loạt quỏ trỡnh sinh học khỏc đều cú cơ sở là cỏc phản ứng oxi húa - khử.

Sự đốt chỏy nhiờn liệu trong cỏc động cơ, cỏc quỏ trỡnh điện phõn, cỏc phản ứng xảy ra trong pin và trong ăcqui đều bao gồm sự oxi húa và sự khử. Hàng loạt quỏ trỡnh sản xuất như luyện kim, chế tạo húa chất, chất dẻo, dược phẩm, phõn bún húa học,…đều khụng thực hiện được nếu thiếu cỏc phản ứng oxit húa - khử (1, 6).