Lý thuyết hóa 10: Phản ứng oxi hóa – khử Kết nối tri thức

Phản ứng oxi hóa khử là gì? Các loại phản ứng oxi hóa khử bao gồm những gì? Để hiểu rõ hơn về các vấn đề này, mời bạn đọc theo dõi bài viết sau đây của Kiến thức THPT!

Khái niệm phản ứng oxi hóa khử là gì?

Phản ứng oxi hóa khử là loại phản ứng hóa học xảy ra khi có sự chuyển giao giữa electron và các chất tham gia, hoặc là phản ứng trong đó các nguyên tố thay đổi số oxi hóa của chúng.

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

Ví dụ về quá trình thay đổi số phản ứng oxi hóa :

Fe^{0} → Fe^{2+} + 2e

• Nguyên tử sắt, khi nhường electron, trở thành chất khử. Quá trình tăng số oxi hóa của sắt được gọi là sự oxi hóa nguyên tử sắt.
• Nguyên tử sắt nhường electron là chất khử. Sự nhường electron này được gọi là sự oxi hóa nguyên tử sắt.

Cu^{2+} + 2e → Cu

• Số oxi hóa của đồng giảm từ +2 xuống 0. Ion đồng trong trường hợp này là chất oxi hóa. Việc giảm số oxi hóa của ion đồng được gọi là sự khử ion đồng.
• Ion đồng, khi nhận electron, được gọi là chất oxi hóa. Quá trình nhận electron này được gọi là sự khử ion đồng.

⇒ Phản ứng giữa sắt và dung dịch đồng sunfat là một phản ứng oxi hóa – khử vì có sự diễn ra đồng thời của cả sự oxi hóa và sự khử.

Các phản ứng oxi hóa khử

• Phản ứng oxi hóa – khử thông thường là loại phản ứng trong đó sự oxi hóa xảy ra ở hai phân tử của các chất khác nhau:

C + 4 HNO3 đặc → CO2 + 4 NO2 + 2 H2O

Cu + 2 H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2 H2O

• Phản ứng oxi hóa – khử nội phân tử là phản ứng mà cả chất khử và chất oxi hóa cùng nằm trong một phân tử nhưng là các nguyên tử khác nhau:

AgNO3 → Ag + NO2 + O2

Cu(NO3)2 → CuO + NO2 + O2

• Phản ứng oxi hóa – khử tự nhiên là phản ứng mà chất khử và chất oxi hóa là cùng một chất:

Cl2 + 2 KOH → KCl + KClO + H2O

4 KClO3 → 3 KClO4 + KCl

Hướng dẫn lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử

Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố để xác định chất oxi hóa và chất khử.

Bước 2: Viết các phương trình cho quá trình oxi hóa và quá trình khử, sau đó cân bằng mỗi quá trình.

Bước 3: Chọn hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất khử để tổng số electron nhường bằng tổng số electron nhận.

Bước 4: Đưa hệ số của các chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng, từ đó xác định hệ số cho các chất còn lại. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố và cân bằng điện tích hai bên để hoàn thiện phương trình hóa học.

Ý nghĩa của cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử

• Phản ứng oxi hóa khử là một trong những quá trình quan trọng nhất trong tự nhiên:

Sự hô hấp, quá trình thực vật hấp thụ khí cacbonic và giải phóng oxy, sự trao đổi chất và nhiều quá trình sinh học khác đều dựa trên cơ sở của các phản ứng oxi hóa – khử.

• Bên cạnh đó, sự đốt cháy nhiên liệu trong các động cơ, các quá trình điện phân, các phản ứng trong pin và ắc quy cũng bao gồm sự oxi hóa và sự khử.

Nhiều quá trình sản xuất như luyện kim, sản xuất hóa chất, nhựa, dược phẩm, phân bón hóa học,… đều không thể diễn ra nếu thiếu các phản ứng oxi hóa – khử.

Trên đây là bài viết của Kiến thức THPT về phản ứng oxi hóa khử và các nội dung liên quan. Hy vọng bài viết này sẽ hữu ích cho các bạn đang tìm hiểu về chủ đề này.

>> Xem thêm: Cấu hình electron là gì? Cách viết cấu hình electron chính xác