Chuyên đề 5: Một số kiến thức cơ sở của hóa học vô cơ - Bài 6: Phản ứng oxi hóa khử (Phần 1)

Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phản ứng oxi hóa khử 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - 
I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ 
1. Định nghĩa 
Ví dụ 1 : Khi đốt natri trong khí clo, ta có phương trình phản ứng : 
Trong phản ứng trên, nguyên tử natri nhường electron cho nguyên tử clo, biến thành ion Na+ và ion Clˉ. Ta 
có các quá trình sau : 
Na - e = Na
+
Cl + e = Clˉ 
Người ta gọi quá trình natri nhường electron là quá trình oxi hoá natri. 
Quá trình clo thu electron là quá trình khử clo. Nguyên tử natri nhường electron : nó là chất khử (hay chất 
bị oxi hoá). 
Nguyên tử clo thu electron : nó là chất oxi hoá (hay chất bị khử). 
Phản ứng (1) là phản ứng oxi hoá - khử. 
Ví dụ 2 : Cho clo tác dụng với muối sắt (II) clorua, ta có phương trình phản ứng : 
Trong phản ứng trên ion Fe2+ (trong muối FeCl2) nhường electron cho nguyên tử clo để tạo thành ion Fe
3+
và ion Clˉ. Ta có các quá trình sau : 
Fe
2+
 - e = Fe
3+
 sự oxi hoá. 
Cl + e = Clˉ sự khử. 
Ion Fe
2+
 là chất khử, nguyên tử clo là chất oxi hoá. 
Khái niệm "chất" ở đây là bao gồm nguyên tử, phân tử hoặc ion. 
Phản ứng (2) là phản oxi hoá - khử. 
Định nghĩa : Sự oxi hoá là sự mất electron. 
Sự khử là sự thu electron. 
Chất nhường electron là chất khử. 
Chất thu electron là chất oxi hoá. 
Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng trong đó nguyên tử hoặc ion này nhường electron cho nguyên tử hoặc 
ion khác. 
Một chất chỉ có thể nhường electron khi có mặt một chất khác thu electron. Vì vậy trong phản ứng oxi hoá 
- khử, quá trình oxi hoá và quá trình khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời. 
2. Số oxi hoá (hay mức oxi hoá) 
Để thuận tiện cho việc thành lập phương trình phản ứng oxi hoá - khử, người ta dùng khái niệm số 
oxi hoá. 
Số oxi hoá là diện tích của nguyên tử trong phân tử nếu giả định rằng các cặp electron chung chuyển 
hẳn về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn (nghĩa là nếu phân tử có liên kết ion). 
Số oxi hoá của các nguyên tố được xác định theo các quy tắc sau : 
a. Số oxi hoá của nguyên tử các đơn chất bằng không. 
Ví dụ : Số oxi hoá của Fe, Cu, Cl, S bằng không 
b. Đối với các ion đơn nguyên tử, số oxi hoá bằng điện tích của ion đó. 
PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ 
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) 
(Tài liệu dùng chung cho các bài giảng 8, 9, 10 thuộc chuyên đề này) 
Giáo viên: VŨ KHẮC NGỌC 
Đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm với bài giảng “Phản ứng oxi hóa khử (Phần 1)” thuộc Khóa học 
LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) tại website Hocmai.vn. Để có thể nắm vững kiến thức phần 
“Phản ứng oxi hóa khử”, Bạn cần kết hợp xem tài liệu cùng với bài giảng này. 
Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phản ứng oxi hóa khử 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - 
Ví dụ : Số oxi hoá của Na+, Mg2+, Iˉ, S2-, lần lượt bằng +1, +2, -1, -2. 
c. Trong các hợp chất, số oxi hoá của hiđro bằng +1, của oxi bằng -2. 
d. Trong một phân tử, tổng số oxi hoá của các nguyên tử bằng không. 
Ví dụ : Tính số oxi hoá của nitơ trong các hợp chất amoniac NH3, axit nitơrơ HNO2 và axit nitric 
HNO3. 
Ta gọi x, y, z là các số oxi hoá cần tìm. 
Trong NH3 : x + 3(+1) = 0 x = -3. 
Trong HNO2 : (+1) + y + 2(-2) = 0 y = +3. 
Trong HNO3 : (+1) + z + 3(-2) = 0 z = +5. 
II. CÂN BẰNG PHƢƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ 
1. Nhận xét: Qua các ví dụ 1 và 2 (phần I) ta thấy. 
- Trong các phản ứng oxi hoá - khử, bao giờ cũng có sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố. 
- Khi một chất nhường electron, số oxi hoá của nó tăng lên. 
- Khi một chất thu electron, số oxi hoá của nó giảm đi. 
2. Cân bằng phƣơng trình phản ứng oxi hoá - khử 
Ví dụ 1 : Fe2O3 + H2 Fe + H2O. 
Ta theo các bước sau : 
1. Xác định số oxi hoá của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hoá và chất khử. 
Số oxi hoá của sắt giảm từ +3 đến 0 : Fe+3 (trong Fe2O3) là chất oxi hoá. Số oxi hoá của hiđro tăng từ 
0 đến +1 : H là chất khử. 
2. Viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. 
Fe
+3
 + 3e = Fe
0
H - e = H
+
3. Tìm hệ số đồng thời cho chất oxi hoá và chất khử theo quy tắc số electron do chất khử nhường ra bằng 
số electron chất oxi hoá thu vào. 
Hệ số: 
Các hệ số 1 và 3 có nghĩa là một ion Fe+3 đã thu 3e của 3 nguyên tử H hoặc 2 ion Fe+3 đã thu 63 của 3 
phân tử H2. 
4. Đặt các hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào phương trình phản ứng và kiểm tra lại : 
Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O 
Ví dụ 2 : Cân bằng phương trình phản ứng đốt khí hiđro sunfua 
Số oxi hoá của lưu huỳnh tăng từ -2 đến +4. Vậy S-2 (trong H2S) là chất khử. 
Số oxi hoá của oxi giảm tử 0 đến -2. Vậy O là chất oxi hoá. 
2. S
-2
 - 6e = S
+4
O2 + 4e = 2O
-2
3. Tìm hệ số đồng thời của chất oxi hoá và chất khử : 
- Tìm bội số chung nhỏ nhất cho 2 hệ số electron (ở đây là 12) 
4. Đặt các hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào phương trình. Dựa trên cơ sở đó, cần bằng toàn phương 
trình 
2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O. 
III. MỘT SỐ DẠNG PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ ĐẶC BIỆT 
1. Phản ứng oxi hoá - khử nội phân tử. 
Chất oxi hoá và chất khử là những nguyên tử khác nhau nằm trong cùng một phân tử. 
Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Phản ứng oxi hóa khử 
 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - 
Ví dụ. 
2. Phản ứng tự oxi hoá - tự khử 
Chất oxi hoá và chất khử cùng là một loại nguyên tử trong hợp chất. 
Ví dụ: Trong phản ứng. 
* Phản ứng có 3 nguyên tố thay đổi số oxi hoá. 
Ví dụ: Cân bằng phản ứng sau theo phương pháp cân bằng e 
* Phản ứng oxi hoá - khử có môi trường tham gia. 
- Ở môi trường axit thường có ion H+ tham gia tạo thành H2O. Ví dụ: 
- Ở môi trường kiềm thường có ion OH- tham gia tạo thành H2O. Ví dụ: 
- Ở môi trường trung tính có thể có H2O tham gia. Ví dụ: 
IV. PHÂN LOẠI CÁC PHẢN ỨNG HÓA HỌC 
Trong hoá học vô cơ, người ta thường chia các phản ứng hoá học thành hai loại : 
1) Phản ứng không kèm theo sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố : Đó là phản ứng trao đổi, một số 
phản ứng kết hợp, một số phản ứng phân huỷ. 
Ví dụ : NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3 
SO3 + H2O = H2SO4 
Trong các phản ứng trên, không có sự nhường và sự thu electron nên số oxi hoá của các nguyên tố không 
thay đổi. 
2) Phản ứng kèm theo sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố : Đó là phản ứng oxi hóa - khử. 
Từ đó ra có định nghĩa sau: Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng có kèm theo sự thay đổi số oxi hoá của 
các nguyên tố. 
Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc 
 Nguồn: Hocmai.vn