Hoá Học ProTHPT
Đăng nhậpĐăng ký

Hoá học 10 · Phản ứng oxi hoá – khử

Phản ứng oxi hoá – khử và cân bằng phương trình

Số oxi hoá, chất khử, chất oxi hoá, quá trình oxi hoá, quá trình khử và cân bằng phản ứng oxi hoá – khử bằng phương pháp thăng bằng electron.

Số oxi hoá

Số oxi hoá là điện tích của nguyên tử trong phân tử nếu giả định đó là hợp chất ion. Quy tắc xác định:

  1. Số oxi hoá của nguyên tố trong đơn chất bằng 0.
  2. Trong hầu hết hợp chất: H có số oxi hoá +1 (trừ hydride kim loại như NaH), O có số oxi hoá −2 (trừ H2O2, OF2…).
  3. Kim loại nhóm IA luôn +1, nhóm IIA luôn +2, Al luôn +3 trong hợp chất.
  4. Tổng số oxi hoá trong phân tử bằng 0; trong ion đa nguyên tử bằng điện tích của ion.

Ví dụ: trong H2SO4, gọi số oxi hoá của S là x: 2·(+1) + x + 4·(−2) = 0, suy ra x = +6.

Chất khử, chất oxi hoá

  • Chất khử là chất nhường electron (số oxi hoá tăng). Quá trình oxi hoá là quá trình nhường electron.
  • Chất oxi hoá là chất nhận electron (số oxi hoá giảm). Quá trình khử là quá trình nhận electron.

Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng có sự chuyển electron giữa các chất, tức có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tố.

Mẹo nhớ: khử cho, o nhận — chất khử cho electron, chất oxi hoá nhận electron.

Cân bằng bằng phương pháp thăng bằng electron

Nguyên tắc: tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hoá nhận. Bốn bước:

  1. Xác định số oxi hoá, tìm chất khử và chất oxi hoá.
  2. Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử.
  3. Tìm hệ số sao cho số electron nhường bằng số electron nhận.
  4. Đặt hệ số vào phương trình, kiểm tra số nguyên tử các nguyên tố hai vế.

Ví dụ: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2. Fe từ +3 xuống 0 (nhận 3 electron mỗi nguyên tử), C từ +2 lên +4 (nhường 2 electron).

Ý nghĩa trong đời sống

Phản ứng oxi hoá – khử có mặt trong sự cháy của nhiên liệu, hô hấp của tế bào, quang hợp, luyện kim (khử quặng sắt bằng than cốc), sản xuất hoá chất, pin và acquy, cũng như sự gỉ sét của kim loại.

🧪 Thí nghiệm ảo – mô phỏng

🧪 Hãy thử
  • Chọn phản ứng Al + O2 → Al2O3 và tăng hệ số từng chất cho đến khi bảng đếm nguyên tử hai vế đều khớp.
  • Bật Hiện số oxi hoá để xem nguyên tố nào tăng, nguyên tố nào giảm số oxi hoá.
  • Thử phản ứng của copper với nitric acid đặc: số electron nhường phải bằng số electron nhận.

📐 Công thức cần nhớ

Tổng số oxi hoá trong phân tử
\[\sum (\text{số oxi hoá}) = 0\]
Trong ion đa nguyên tử: tổng bằng điện tích ion
Bảo toàn electron
\[\sum n_{e\ \text{nhường}} = \sum n_{e\ \text{nhận}}\]
Dùng để cân bằng và giải bài toán oxi hoá – khử

✍️ Ví dụ có lời giải

Ví dụ 1. Xác định số oxi hoá của Mn trong KMnO4 và của N trong NH4+.

Xem lời giải
  1. KMnO₄: (+1) + x + 4·(−2) = 0, suy ra x = +7.
  2. NH₄⁺: y + 4·(+1) = +1, suy ra y = −3.

✅ Đáp số: Mn: +7; N: −3

Ví dụ 2. Cân bằng phản ứng: Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O

Xem lời giải
  1. Cu từ 0 lên +2: nhường 2 electron. N từ +5 xuống +2: nhận 3 electron.
  2. Bội chung nhỏ nhất của 2 và 3 là 6: hệ số Cu là 3, hệ số NO là 2.
  3. Bảo toàn N: 3·2 + 2 = 8 HNO₃; bảo toàn H: 4 H₂O.

✅ Đáp số: 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

⚠️ Lỗi thường gặp

  • Nhầm chất khử với chất bị khử: chất khử là chất bị oxi hoá (số oxi hoá tăng).
  • Viết số oxi hoá dạng điện tích ion, ví dụ 2+; số oxi hoá viết dấu trước, số sau: +2.
  • Quên lượng acid đóng vai trò môi trường khi bảo toàn nguyên tố, dẫn tới sai hệ số HNO₃.

🎮 Luyện tập bài này

Phản Ứng Oxi Hoá – KhửSố oxi hoá, chất khử – chất oxi hoá, cân bằng, bảo toàn electron.L10 Cân Bằng Phương TrìnhTìm hệ số, tổng hệ số và tỉ lệ mol trong phương trình hoá học.L10L11L12