Nội dung chính hóa học 10 cánh diều Bài 13: Phản ứng oxi hóa – khử

BÀI 13. PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ

I. SỐ OXI HÓA

1. Khái niệm số oxi hóa

Số oxi hóa của mốt nguyên tử một nguyên tố trong hợp chất là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó với giả định đây là hợp chất ion.

2. Cách xác định số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố trong hợp chất

- Quy tắc 1:

+ Số oxi hóa của nguyên tử nguyên tố trong đơn chất bằng không.

+ Trong các hợp chất: Số oxi hóa của H là +1 (trử một số hydride NaH, CaH₂,..; Số oxi hóa của O là -2 (trừ một số trường hợp như OF₂, H₂O₂,…); Số oxi hóa của các kim loại kiềm (nhóm IA: Li, Na, K,…) luôn là +1, kim loại kiềm thổ (nhóm IIA: Be, mg, Ca, Ba,…) luôn là +2, số oxi hóa cúa Al là +3.

- Quy tắc 2: Tổng số oxi hóa của các nguyên tử trong phân tử bằng 0, của một ion đa nguyên tử bằng chính điện tích của ion đó.

Ví dụ:

; ; ; ;

II. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ

1. Một số khái niệm

- Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của ít nhất một nguyên tố hóa học.

- Chất khử (chất bị oxi hóa) là chất nhường electron.

- Chất oxi hóa (chất bị khử) là chất nhận electron.

- Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron.

- Quá trình khử (sự khử) là quá trình nhận electron.

Ví dụ:

1,

- Chất khử: Ag

Quá trình khử: Ag + e → Ag⁺

- Chất oxi hóa: Cl

Quá trình oxi hóa: Cl₂ → 2Cl^- + 2e

2,

- Chất khử: Cl

Quá trình khử: Cl + e → Cl⁺

- Chất oxi hóa: Cl

Quá trình oxi hóa: Cl → Cl^- + e

2. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử

* Phương pháp thăng bằng electron, dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron do chất oxi hóa nhận: Trải qua 4 bước:

- Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa trước và sau phản ứng của các nguyên tử.

- Bước 2: Viết các quá trình oxi hóa và quá trình khử.

- Bước 3: Thăng bằng electron bằng cách nhân thêm hệ số vào các quá trình nhường và nhận electron sao cho tổng số electron nhường bằng tổng số electron nhận. Cộng các quá trình (đã nhân hệ số) với nhau.

- Bước 4: Dựa vào sơ đồ cộng các quá trình ở trên để hoàn thành phương trình dạng phân tử.

Nhóm 1: P + O₂  P₂O₅

Bước 1:

Bước 2:

Bước 3:

Bước 4:

Các nhóm còn lại làm tương tự.

3. Ý nghĩa và một số phản ứng oxi hóa – khử quan trọng

Phản ứng oxi hóa-khử có ý nghĩa rất quan trọng, hầu hết các quá trình tự nhiên và nhân tạo trên Trái Đất có liên quan đến phản ứng oxi hóa khử.

- Phản ứng liên quan đến việc cung cấp năng lượng:

+ Đốt cháy than củi, đốt cháy nhiên liệu:

C + O­₂ → CO₂.

+ Quá trình oxi hóa các chất trong cơ thể:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O.

- Phản ứng liên quan đến việc lưu trữ năng lượng:

+ Phản ứng xảy ra trong pin, ắc quy

+ Phản ứng quang hợp của cây xanh:

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂.

* GV bổ sung : xác bã động vật phân hủy do bị oxi hóa  SO₂; H₂S gây ô nhiễm. Nhờ những quá trình oxi hóa khử xảy ra trong tự nhiên như : sự đốt cháy, sự lên men thối,.... làm giảm các chất độc hại trong không khí. Đốt cháy C, nhiên liệu gây khí CO_2, Có gây ô nhiễm.

Biện pháp xử lý: dựa trên cơ sở tính chất vật lí, hóa học cúa chúng