Phản ứng oxi hóa khử: Định nghĩa, phân loại và các dấu hiệu nhận biết

Phản ứng oxi hóa khử là gì? Tác nhân khử, chất oxy hóa là gì? Làm thế nào để xác định các phản ứng oxi hóa khử và thực hiện các phương trình phản ứng hóa học của chúng? Bài viết sau đây của khỉ sẽ giúp bạn trả lời tất cả các câu hỏi trên.

Định nghĩa của phản ứng oxi hóa khử là gì?

Sách giáo khoa hóa học 8 (Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam) đã xác định phản ứng giảm oxi hóa khử.

Theo đó, “Phản ứng oxy hóa – oxy hóa khử là một phản ứng hóa học xảy ra cùng lúc cả oxy hóa và khử”.

Để hiểu rõ hơn về khái niệm phản ứng oxi hóa khử, chúng ta cần làm rõ định nghĩa về việc giảm – oxy hóa và giảm tác nhân – chất oxy hóa cũng như phân tích mối quan hệ giữa chúng.

Giảm – oxy hóa

• Giảm

Trong phản ứng hóa học của oxit sắt (III) (FE2O3) và khí hydro (H2) ở nhiệt độ cao, khí hydro sẽ chiếm nguyên tố oxy trong oxit sắt (III). Chúng tôi có phương trình phản ứng sau:

Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

Nhìn vào phản ứng trên, chúng ta thấy rằng có một quá trình tách các nguyên tử oxy khỏi hợp chất Fe2O3 và chúng ta nói rằng có sự giảm Fe2O3 tạo ra Fe.

Trong một số phản ứng khác với nhiệt độ cao khác nhau, khí hydro cũng có thể thu được nguyên tố oxy của một số kim loại khác như đồng (II) oxit (CuO), Mercury (II) oxit (MgO), chì (II) oxit (PBO) …

Kết luận: Việc giảm là sự phân tách oxy khỏi hợp chất.

• Quá trình oxy hóa

Quá trình oxy hóa là tác dụng của oxy với một chất. Ví dụ, với phản ứng Fe2O3 + 3H2 -> 2FE + 3H2O, sự kết hợp của nguyên tử oxy trong Fe2O3 với H2. Kết luận rằng quá trình oxy hóa H2 hình thành H2O.

Giảm – chất oxy hóa

Trong phản ứng sắt (III) oxit (Fe2O3) và khí Hidro (H2) ở trên, chúng ta có thể dễ dàng thấy rằng H2 là một người sử dụng oxy nên nó được coi là tác nhân khử và Fe2O3 là một oxy năng suất nên nó được coi là oxy hóa.

Kết luận: Trong phản ứng oxi hóa khử, oxy hóa khử là oxy của một chất khác. Trong khi đó, quá trình oxy hóa là một oxy năng suất cho các chất khác.

Từ những minh họa và định nghĩa này, chúng ta có thể đưa ra kết luận cho câu hỏi “Phản ứng oxi hóa khử là gì?”:

“Giảm và oxy hóa là hai quá trình ngược lại nhưng xảy ra đồng thời trong cùng một phản ứng hóa học. Phản ứng hóa học này được gọi là phản ứng oxy hóa – oxi hóa khử.” (Sách giáo khoa hóa học 8, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam).

Một định nghĩa về sự mở rộng của các phản ứng oxi hóa khử cũng được liên kết với các electron. Theo đó: “Phản ứng oxy hóa – oxy hóa khử là một phản ứng hóa học, có sự thay đổi electron giữa các chất phản ứng hoặc quá trình oxy hóa – phản ứng oxi hóa khử là một phản ứng hóa học có sự thay đổi về số lượng oxy hóa của một số yếu tố. (Sách giáo khoa hóa học 10, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam).

Cách xác định các phản ứng oxi hóa khử

Dựa trên định nghĩa của phản ứng oxi hóa khử, những gì ở trên chúng ta có thể dễ dàng thấy dấu hiệu của phản ứng oxi hóa khử là gì. Theo đó, dấu hiệu để xác định phản ứng oxi hóa khử là thay đổi số lượng oxy hóa của một phần tử.

Ví dụ, trong phản ứng hóa học của oxit sắt (III) (Fe2O3) và hydro tạo ra sắt (Fe) và nước (H2O), thay đổi số lượng oxy hóa của H2 và Fe2O3 (H2 là oxy; Fe2O3 là năng suất oxy).

Các loại phản ứng oxi hóa khử

Phản ứng oxi hóa khử có nhiều dạng khác nhau như dạng đơn giản, phản ứng phân tử, tự oxy hóa hoặc phản ứng oxi hóa khử phức tạp.

• Phản ứng oxi hóa khử đơn giản: Đây là một phản ứng oxi hóa khử có quá trình oxy hóa và giảm dần. Ví dụ: Al + 6hno3 → Al (NO3) 3 + 3NO2 + 3H2O

• Phản ứng phân tử: Là phản ứng chỉ xảy ra trong một phân tử. Ví dụ: 2KCLO3 → 2KCL + 3O2

• Phản ứng tự oxy hóa: là một phản ứng hóa học trong đó sự gia tăng hoặc giảm quá trình oxy hóa chỉ xảy ra trên một yếu tố. Ví dụ: 2Cl2 + 4naoh → 2NaCl + 2NaClo + 2H2O

• Phản ứng oxi hóa khử phức tạp: bao gồm các phản ứng hóa học với các từ và phản ứng thay đổi số lượng oxy hóa của hơn 2 nguyên tử. Ví dụ: Cu2S + HNO3 → Cu (NO3) 2 + CUSO4 + NO + H2O

4 bước để chuẩn bị phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử

Để tạo ra các phản ứng oxi hóa khử, chúng tôi dựa vào định nghĩa mở rộng của phản ứng này. Giả sử, trong quá trình oxy hóa – phản ứng khử, làm giảm electron thành oxy hóa, chúng ta có thể cân bằng phương trình hóa học của phản ứng bằng phương pháp cân bằng electron. Đây là phương pháp dựa trên nguyên tắc: tổng số electron do chất khử phải bằng tổng số electron mà quá trình oxy hóa nhận được.

Làm thế nào để tạo phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử, hãy xem xét 4 bước sau đây ngay lập tức:

• Bước 1: Xác định số lượng oxy hóa của các yếu tố trong phản ứng tìm chất oxy hóa và chất khử.

• Bước 2: Viết xuống quá trình oxy hóa và giảm quy trình và sau đó cân bằng từng quy trình.

• Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho các chất oxy hóa và chất khử để tổng số electron do chất khử bằng tổng số electron mà quá trình oxy hóa nhận được.

• Bước 4: Đặt các hệ số của các chất oxy hóa và chất khử trong sơ đồ phản ứng, từ đó chúng ta sẽ tính toán hệ số của các chất khác có trong phương trình hóa học. Tiếp theo, kiểm tra số nguyên tử của các yếu tố để hoàn thành bước phương trình hóa học.

Ví dụ: Tạo phương trình cho phản ứng oxit oxit sắt (III) oxit (Fe2O3) và hydro (H2) tạo ra sắt (Fe) và nước (H2O).

• Bước 1: Xác định số lượng oxy hóa của các phần tử trước phản ứng của Fe là +3, h là 0; Sau phản ứng FE là 0 và H là +1.

• Bước 2: Viết phương trình cho quá trình khử và oxy hóa

Quá trình giảm:

Fe2O3 + 2.3e -> 2fe

Quá trình oxy hóa:

H2 -> H2O + 2.1E

• Bước 3: Tìm yếu tố thích hợp

1 Fe2O3 + 2.3e -> 2fe

3 H2 -> H2O + 2.1E

• Bước 4: Hoàn thành phương trình:

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

Giúp con bạn học toán kết hợp với tiếng Anh siêu tiết kiệm chỉ trên ứng dụng toán học khỉ. Với nội dung giảng dạy vạn năng để giúp trẻ phát triển tư duy não bộ và ngôn ngữ toàn diện chỉ với khoảng 2k/ngày.

Tầm quan trọng – Tầm quan trọng của phản ứng oxi hóa khử trong cuộc sống

Phản ứng oxi hóa khử là một phản ứng hóa học quan trọng và phổ biến trong tự nhiên, ảnh hưởng đến nhiều hoạt động trong sản xuất và cuộc sống. Sử dụng hợp lý các phản ứng oxi hóa khử để tăng hiệu quả sản phẩm cũng như cải thiện chất lượng của chúng.

Một số ứng dụng phổ biến nhất của các phản ứng oxi hóa khử trong cuộc sống là:

• Trong ngành: Áp dụng phản ứng oxi hóa khử để xây dựng nhiều giai đoạn trong dòng công nghệ. Ví dụ, nhôm, sắt và thép, sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, phân bón, dược phẩm, axit cloochric …

• Trong cuộc sống hàng ngày: Hầu hết các năng lượng mà mọi người đang sử dụng là năng lượng của phản ứng oxi hóa khử. Ví dụ, lửa của than, xăng trong động cơ đốt bên trong, các phản ứng xảy ra trong pin, pin …

Trên thực tế, nhiều phản ứng oxy hóa – oxi hóa khử diễn ra trong quá trình kim loại bị phá hủy trong tự nhiên. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng đã tìm thấy nhiều biện pháp để hạn chế các phản ứng oxi hóa khử không có lợi.

Phản ứng oxi hóa khử và các bài tập áp dụng

Áp dụng kiến ​​thức về các phản ứng oxi hóa khử vừa được học để thực hành giải quyết các bài tập sẽ giúp bạn thành thạo và ghi nhớ kiến ​​thức lâu hơn. Dưới đây là một số bài tập khỉ được thu thập từ sách giáo khoa hóa học lớp 8 và 10 để độc giả tham khảo.

Bài tập 1: Chọn các tuyên bố chính xác (Sách giáo khoa Hóa học 8, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam)

Sao chép trong sổ ghi chép các câu chính xác trong các câu sau:

A. oxy cho một tác nhân khác là làm giảm.

B. Chất năng suất oxy cho các chất khác là quá trình oxy hóa.

C. oxy của các chất khác là làm giảm tác nhân.

D. quá trình oxy hóa – Phản ứng oxi hóa khử là một phản ứng hóa học, bao gồm quá trình oxy hóa.

E. oxy hóa – Phản ứng oxi hóa khử là một phản ứng hóa học, xảy ra cùng một lúc, quá trình oxy hóa và khử.

Gợi ý cho câu trả lời

Câu lệnh chính xác là câu trả lời: B, C, E.

Tuyên bố sai: A và D vì câu bị hiểu lầm về bản chất của việc giảm và câu D hiểu sai về quá trình oxy hóa – giảm (phản ứng hóa học xảy ra đồng thời oxy hóa và khử, không chỉ oxy hóa).

Bài tập 2: Tìm phản ứng oxy hóa khử và lợi ích/ tác hại của mỗi phản ứng

Vui lòng chỉ ra các phản ứng hóa học sau đây xung quanh chúng ta, phản ứng nào là quá trình oxy hóa – giảm? Lợi ích và tác hại của mỗi phản ứng? (Sách giáo khoa hóa học 8, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam).

A. Than đốt trong lò: C + O2 → CO2.

B. Sử dụng oxit giảm oxit carbon (III) oxit trong luyện kim.

Fe2O3 + 3CO → 2FE + 3CO2.

C. Vôi calcine: Caco3 → CaO + CO2.

D. Rust sắt trong không khí: 4FE + 3O2 → 2FE2O3.

Đề xuất cho câu trả lời:

Quá trình oxy hóa – phản ứng oxi hóa khử là a, b và d

Phân tích lợi ích và tác hại của mỗi phản ứng.

• Phản ứng A: Tác hại là tạo ra CO2 gây ô nhiễm môi trường. Lợi ích của phản ứng là tạo ra nhiệt để tạo ra sự sống.

• Phản ứng B: Lợi ích của phản ứng là điều chế sắt. Ảnh hưởng có hại của phản ứng này là tạo ra CO2 gây ô nhiễm môi trường.

• Phản ứng D: Phản ứng này chỉ có hại, đó là sắt gỉ, ảnh hưởng đến nhiều công trình xây dựng cũng như các công cụ làm từ sắt.

Bài tập 3: Bài tập số 5 trong sách giáo khoa 8, Nhà xuất bản Giáo dục

Trong phòng thí nghiệm, khí hydro được sử dụng để loại bỏ oxit sắt (II) và thu được 11,2 g Fe.

1/ Viết phương trình hóa học của phản ứng.

2/ Tính thể tích của sắt (III) đã phản ứng.

3/ Tính thể tích của khí hydro tiêu thụ (tiêu chuẩn).

Đề xuất cho câu trả lời:

1/ Viết phương trình hóa học của phản ứng: FE2O3 + 3H2 → 2FE + 3H2O

2/ Tính thể tích của sắt (III) đã phản ứng oxit:

Giảm 1 mol Fe2O3 cho 2 mol Fe.

x = 0,2/2 = 0,1 mol.

M = 0,1 x 160 = 16g.

3/ Giảm 1 mol của Fe2O3 yêu cầu 3 mol H2.

Vì vậy, việc giảm 0,1 mol Fe2O3 đòi hỏi 0,3 mol H2.

Khối lượng khí Hidro: V = 0,3 x 22,4 = 6,72 lít.

Bài tập 4: Tìm phản ứng oxi hóa khử (Bài tập 1, Hóa học SGK 10, Nhà xuất bản giáo dục)

A. 2Hgo -> 2Hg + O2.

B. Caco3 -> CaO + CO2.

C. 2AL (OH) 3 -> AL2O3 + 3H2O.

D. 2Nahco3 -> Na2Co3 + CO2 + H2O.

Phản ứng nào là quá trình oxy hóa – phản ứng oxi hóa khử.

Đề xuất cho câu trả lời:

Phản ứng oxi hóa khử là câu trả lời

Một số bài tập về phản ứng oxy hóa để học sinh thực hành

Ngoài các bài tập trong sách giáo khoa hóa học, đây là một số bài tập thực hành để học sinh thực hành:

Câu 1: Đối với phản ứng: Na2SO3 + KMNO4 + H2O → NA2SO4 + MnO2 + KOH

Tỷ lệ của hệ số giảm tác nhân và quá trình oxy hóa sau khi cân bằng là:

A. 4: 3 B. 3: 2 C. 3: 4 D. 2: 3

Câu 2 Hệ số cân bằng tương ứng của FESO4 và K2CR2O7:

A. 6; 2 B. 5; 2 C. 6; 1 D. 8; 3

Câu 3. Cân bằng phản ứng sau: Fe3O4 + HNO3 → Fe (NO3) 3 + NO + H2O

Câu 4. Cân bằng phản ứng: AS2S3 + HNO3 + H2O → H3ASO4 + NO + H2SO4

Câu 5. Tính tổng hệ số cân bằng trong phản ứng sau:

A. 15 B. 14 C. 18 D. 21

Câu 6.

CH3CH2OH + K2CR2O7 + H2SO4 → CH3COOH + CR2 (SO4) 3 + K2SO4 + H2O

Câu 7. Xác định hệ số cân bằng của KMNO4 trong phản ứng sau:

SO2 + KMNO4 + H2O → K2SO4 + …

A. 2 B. 5 C. 7 D. 10

Câu 8. Cân bằng quá trình oxy hóa – Phản ứng giảm bằng phương pháp cân bằng E:

A) Fe2O3 + Al → Al2O3 + Fenom

B) FENOM + HNO3 → Fe (NO3) 3 + NO + H2O

Câu 9: Hòa tan 7,8g hỗn hợp bột Al và Mg trong dung dịch HCl dư thừa. Sau khi phản ứng, thể tích dung dịch axit tăng 7,0g. Thể tích nhôm và magiê trong hỗn hợp đầu tiên là:

A. 2,7g và 1.2g B. 5,4g và 2,4g C. 5,8g và 3,6g D. 1,2g và 2,4g

Câu 10: Cho 15,8 gram KMNO4 với dung dịch HCl đậm đặc. Thể tích khí clo thu được trong điều kiện tiêu chuẩn là:

A. 5,6 lít. B. 0,56 lít. C. 0,28 lít. D. 2,8 lít.

Trên đây là thông tin chung của khỉ về các phản ứng oxi hóa khử theo các chương trình hóa học 8 và 10. Đừng quên đọc trang web Shining Home – Gia đình Anh Ngữ mỗi ngày để tìm ra kiến ​​thức cơ bản thú vị hơn xung quanh các đối tượng!

Nguồn: http://www.ckconitsha.com/vn/ Tác giả: Nguyễn Lân dũng