Nội dung chính hóa học 10 chân trời sáng tạo Bài 12: Phản ứng oxi hóa – khử và ứng dụng trong cuộc sống

BÀI 12. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CUỘC SỐNG

1. SỐ OXY HÓA

- Trả lời câu hỏi 1 sgk trang 72:

Magnesium nhường 2 electron và oxygen nhận 2 electron.

- Trả lời câu hỏi 2 sgk trang 73:

Do liên kết trong phân tử HCl là liên kết cộng hóa trị có cực nên không xác định được điện tích. Nếu cặp electron chung lệch hẳn về phía nguyên tử Cl, điện tích của nguyên tử

=> Kết luận:

• Số oxi hóa của một nguyên tử trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó nếu giả định cặp electron chung thuộc hẳn về nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.
• Cách biểu diễn số oxi hóa: Số oxi hóa được đặt ở phía trên kí hiệu nguyên tố.

Các quy tắc xác định số oxi hóa:

- Quy tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tử trong các đơn chất bằng 0.

- Quy tắc 2: Trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tử bằng 0.

- Quy tắc 3: Trong các ion, số oxi hóa của nguyên tử (đối với ion đơn nguyên tử) hay tổng số oxi hóa các nguyên tử (đối với ion đa nguyên tử) bằng điện tích của ion đó.

- Quy tắc 4: Trong đa số các hợp chất:

• Số oxi hóa của hydrogen bằng +1, trừ các hydride kim loại( như NaH, CaH₂ …).
• Số oxi hóa của oxygen bằng -2, trừ OF₂ và cá peroxide, superoxide (như H₂O₂, Na₂O₂, KO₂ …).
• Kim loại kiềm ( nhóm IA) luôn có số oxi hóa là +1.
• Kim loại kiềm thổ (nhóm IIA) có số oxi hóa là +2.
• Nhôm (Aluminium) có số oxi hóa là +3
• Số oxi hóa của nguyên tử nguyên tố Fluorine trong các hợp chất bằng -1.

- Trả lời câu hỏi 3 sgk trang 73:

Điềm khác nhau:

• Số oxi hóa: Dấu viết trước chữ số.
• Điện tích: Dấu viết sau chữ số.

- Trả lời câu 4 sgk trang 73:

Số oxi hóa của các nguyên tử trong nhóm IA, IIA, IIIA lần lượt bằng +1, +2, +3.

Giữa số oxi hóa và số nhóm: Số oxi hóa của các nguyên tố thuộc một số nhóm nguyên tố nhóm A thường trùng với số thứ tự nhóm, và không áp dụng chung cho tất cả các nhóm trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

- Trả lời câu luyện tập sgk trang 73:

- Trả lời câu vận dụng sgk trang 74:

Số oxi hóa của nguyên tử Fe trong hợp chất có công thức hóa học Fe3O4 là

2. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ

- Phương trình hóa học:

- Số oxi hóa của Zn tăng từ 0 lên +2 và số oxi hóa cuat H⁺ giảm từ +1 xuống 0.

Điều này chứng tỏ Zn nhường electron:

H⁺ nhận electron:

• Zn nhường electron nên Zn là chất khử
• Quá trình Zn nhường electron gọi là quá trình oxi hóa
• Ion H⁺ nhận electron nên H⁺ là chất oxi hóa
• Quá trình H⁺ nhận electron gọi là quá trình khử.

Kết luận:

- Trả lời câu luyện tập sgk trang 75.

• Phản ứng (1) và (2) là phản ứng oxi hóa – khử vì có quá trình nhường nhận electron ( số oxi hóa thay đổi).
• Phản ứng (3) không phải phản ứng oxi hóa khử vì không có quá trình nhường – nhận electron ( số oxi hóa không đổi).

- Trả lời câu hỏi 6 sgk trang 76:

Để nhận biết phản ứng là oxi hóa – khử cần dựa vào:

• Có sự thay đổi số oxi hóa của chất tham gia và sản phẩm.
• Xảy ra đồng thời quá trình oxi hóa và quá trình khử.

=> Khái niệm:

• Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển dịch electron giữa các chất phản ứng hay có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tử trong phân tử.
• Trong phản ứng oxi hóa – khử luôn xảy ra đồng thời quá trình oxi hóa và quá trình khử.

- Trả lời luyện tập sgk trang 76:

+ Phản ứng có sự thay đôit số oxi hóa:

+ Phản ứng không có sự thay đổi số oxi hóa:

3. LẬP PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC CỦA PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ.

- Nguyên tắc của phương pháp:

Tổng số electron chất khử thường = Tổng số electron chất oxi hóa nhận.

- Trả lời câu luyện tập sgk trang 77:

- GV giải thích thêm HCl trong phản ứng vừa đóng vai trò chất khử và chất môi trường.

4. Ý NGHĨA CỦA PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ

Câu 1: Thành phần chính của Gas là hỗn hợp propane (C₃H₈) và butane (C₄H₁₀) được hóa lỏng.

Câu 2: Sản phẩm của quá trình đốt khí gas trong không khí là carbon dioxide và nước.

Câu 3:

Phản ứng được áp dụng để kích nổ hỗn hợp nhiên liệu cho tàu con thoi.

Câu 4:

-Trả lời câu hỏi 8 sgk trang 78:

Quá trình quang hợp của thực vật tại diệp lục trong điều kiện ánh sáng mặt trời diễn ra theo phương trình hóa học:

Quá trình quang hợp tổng hợp carbonhydrate, tích lũy năng lượng cho thực vật, đồng thời điều hòa không khí do hấp thụ khí carbon dioxide (CO₂) và giải phóng khí oxygen (O₂).

- Trả lời câu hỏi 9 sgk trang 78:

Phương trình hóa học của quá trình luyện gang:

- Trả lời câu hỏi 10 sgk trang 78:

Phương trình hóa học chính của pin kiềm:

- Trả lời câu vận dụng sgk trang 78:

a, Những vật dụng làm bằng sắt( đinh sắt, cổng sắt,…) sẽ bị gỉ sau 1 thời gian dưới tác động của oxygen và nước, tạo thành lớp gỉ sát, đồng thời vật dụng bị mòn dần.

b, Cao su dùng lâu bị cứng do các liên kết đôi trong phân tử bị oxi hóa bởi oxygen.

c, Quá trình cháy của xăng, hô hấp của thực vật, …