Cập nhật nội dung chi tiết về Cách Xác Định Số Oxi Hóa? mới nhất trên website Cuocthitainang2010.com. Hy vọng thông tin trong bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu ngoài mong đợi của bạn, chúng tôi sẽ làm việc thường xuyên để cập nhật nội dung mới nhằm giúp bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất.
Cách xác định số oxi hóa:
Xác định số oxi hóa dựa trên quy tắc hóa học:
Ví dụ, Al và H2 đều có số oxi hóa bằng 0 vì chúng đang ở dạng đơn chất hay không liên kết.
Chú ý rằng lưu huỳnh dạng tà phương S8 một dạng tồn tại hiếm gặp của lưu huỳnh, cũng có số oxi hóa bằng 0.
Ví dụ, ion Cl– có số oxi hóa là -1.
Trong hợp chất NaCl, ion Cl vẫn có số oxi hóa là -1. Vì theo định nghĩa, ion Na có điện tích là +1, ta cũng biết ion Cl có điện tích là -1, vì thế số oxi hóa của ion Cl cũng là -1.
Ví dụ, xét một hợp chất có chứa ion nhôm kim loại. Hợp chất AlCl3 có tổng điện tích bằng 0. Bởi ta đã biết ion Cl– có điện tích là -1 và có 3 ion Cl– trong hợp chất, vì thế, để tổng điện tích của hợp chất bằng 0, ion Al phải có điện tích là +3. Do đó, số oxi hóa của Al là +3.
Khi oxi ở trạng thái đơn chất (O2), số oxi hóa là 0, tương tự đối với các nguyên tử nguyên tố khác.
Khi oxi nằm trong hợp chất ”peoxit”, số oxi hóa của oxi là -1. Peoxit là một nhóm hợp chất có liên kết đơn giữa hai nguyên tử oxi (hay anion O22-). Ví dụ, trong phân tử H2O2 (nước oxi già), oxi có số oxi hóa (và điện tích) là -1. Tương tự, khi oxi nằm trong gốc oxi hóa hoạt tính cao (supeoxit), số oxi hóa của oxi là -0,5.
Flo luôn luôn có số oxi hóa là -1, như đã nêu ở trên, số oxi hóa của một số nguyên tố có thể thay đổi do nhiều nguyên nhân (như trường hợp ion kim loại, nguyên tử oxi trong peoxit, v.v.). Tuy nhiên, số oxi hóa của Flo không thay đổi và bằng -1 trong tất cả các hợp chất có chứa nguyên tố này. Sở dĩ như vậy là vì flo là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất – hay nói cách khác, nguyên tử Flo khó mất electron nhất so với nguyên tử các nguyên tố khác, ngược lại lại rất dễ hút electron từ nguyên tử nguyên tố khác. Vì thế, điện tích của Flo không thay đổi.
Số oxi hóa của một hợp chất bằng điện tích của hợp chất đó. Tổng số oxi hóa của tất cả các nguyên tử trong một hợp chất phải bằng điện tích của hợp chất đó. Ví dụ, nếu một hợp chất không tích điện thì tổng số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong hợp chất đó phải bằng 0; nếu điện tích của một hợp chất cấu thành bởi nhiều ion bằng -1 thì tổng số oxi hóa của các ion cấu thành hợp chất đó phải là -1.
Đây là một cách khá hay để kiểm tra lại kết quả bạn tìm được. Nếu tổng các số oxi hóa của các nguyên tử trong hợp chất không bằng tổng điện tích của chất đó thì có lẽ bạn đã gán hoặc tính toán nhầm ở đâu đó.
Tìm số oxi hóa cho các nguyên tử không có quy tắc riêng về số oxi hóa:
Trong một hợp chất không tích điện, tổng tất cả các số oxi hóa của các nguyên tử trong hợp chất phải bằng 0. Nếu có một ion gồm 2 nguyên tử, tổng các số oxi hóa phải bằng điện tích của ion đó.
Biết cách đọc bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và cách xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn rất hữu ích trong bài toán xác định số oxi hóa.
Các nguyên tử trong một đơn chất có số oxi hóa bằng 0. Một ion đơn nguyên tử có số oxi hóa bằng điện tích của ion đó. Nguyên tử các kim loại nhóm 1A ở trạng thái nguyên tố, ví dụ như khí hidro, đơn chất liti và natri, có số oxi hóa là +1; nguyên tử các kim loại nhóm 2A ở trạng thái nguyên tố, ví dụ như kim loại magie, canxi, có số oxi hóa là +2. Số oxi hóa của nguyên tử hidro và nguyên tử oxi phụ thuộc vào nguyên tử mà nó liên kết và loại liên kết.
Một số mẹo giúp bạn có thể xác định sự khác nhau giữa sự oxi hóa và sự khử:
Nguyên tử kim loại có xu hướng mất electron và tạo thành ion dương (sự oxi hóa)
Nguyên tử phi kim và á kim có xu hướng nhận electron và tạo thành ion âm (sự khử).
Một ion cũng có thể nhận hoặc cho đi electron để trở thành một ion có điện tích khác ion ban đầu, hoặc trở thành một nguyên tử trung h��a điện.
Một Số Phương Pháp Cân Bằng Phản Ứng Oxi Hóa
Published on
1. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ Chủ nhật, 17 Tháng 3 2013 09:53 (Tác giả: Vũ Tuấn Ngọc- Tổ tƣởng chuyên môn Hóa- Sinh- Thể dục) Qua giảng dạy nhiều năm tại trƣờng THPT Hồng quang, tôi nhận thấy còn nhiều trở ngại trong vấn đề tiếp thu kiến thức của học sinh về cân bằng phản ứng và đặc biệt là cân bằng phản ứng oxi hóa khử. Qua tham khảo đồng nghiệp, dự giờ thăm lớp tôi đã đúc rút đƣợc một số kinh nghiệm về phƣơng pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử.Xin mạnh dạn đƣợc trình bầy để các đồng nghiệp cùng tham khảo. I. PHƯƠNG PHÁP THĂNG BẰNG ELECTRON DẠNG 1: PHƢƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG CÓ MỘT CHẤT OXI HOÁ VÀ MỘT CHẤT KHỬ Ví dụ 1: Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: Fe2O3 + CO Fe + CO2 Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Vận dụng các quy tắc xác định số oxi hoá : Fe+3 2O3 + C+2 O Fe0 + C+4 O2 Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Trƣớc khi cân bằng mỗi quá trình để thuận tiện cho các phƣơng trình ta nên dùng một kỹ xảo là cân bằng số nguyên tử thuộc 2 vế phƣơng trình sau đó nhân số lƣợng các nguyên tử với số electron nhƣờng hoặc nhận. 2 Fe+3 + 2x 3e 2 Fe0 C+2 C+4 + 2e Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận
2. 1 2 Fe+3 + 2x 3e 2 Fe0 3 C+2 C+4 + 2e Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học Fe2O3 + 3CO 2 Fe + 3CO2 Ví dụ 2: Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Vận dụng các quy tắc xác định số oxi hoá : Mn+4 O2 + HCl-1 Mn+2 Cl2 + Cl0 2 + H2O Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Mn+4 + 2e Mn+2 2 Cl-1 Cl2 + 2e Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 1 Mn+4 + 2e Mn+2 1 2 Cl-1 Cl2 + 2e Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O Ví dụ 3: Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: Fe3 O4 + HNO3 loãng Fe(NO3)3 + NO + H2O Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Fe3 +8/3 O4 + HN+5 O3 loãng Fe+3 (NO3)3 + N+2 O + H2O Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình.
3. Điền trƣớc Fe+8/3 và Fe+3 hệ số 3 trƣớc khi cân bằng mỗi quá trình. 3Fe+8/3 + 3x(3- 8/3) e 3 Fe+3 N+5 N+2 + 3e Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 3 3Fe+8/3 + 3x(3- 8/3) e 3 Fe+3 1 N+5 N+2 + 3e Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học 3Fe3 O4 + 28HNO3 loãng 9 Fe(NO3)3 + NO + 14 H2O Ví dụ 4 : Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Fe+2 SO4 + K2Cr+6 2O7 + H2SO4 Fe+3 2(SO4)3 + K2SO4 + Cr+3 2(SO4)3 + H2O Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Điền trƣớc Fe+2 và Fe+3 hệ số 2. Điền trƣớc Cr+6 và Cr+3 hệ số 2 trƣớc khi cân bằng mỗi quá trình. 2Fe +2 + 2 x 1e 2 Fe+3 2Cr+6 2Cr+3 + 2x3e Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 3 2Fe +2 2 Fe+3 + 2 x 1e 1 2 Cr+6 + 2x3e 2Cr+3 Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7 H2SO4 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O
4. Ví dụ 5:Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: Al + Fe3O4 Al2O3 + Fe Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Al0 + Fe3 +8/3 O4 Al2 +3 O3 + Fe0 Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Điền trƣớc Fe+8/3 và Fe0 hệ số 3. Điền trƣớc Al0 và Al+3 hệ số 2 trƣớc khi cân bằng mỗi quá trình. 3Fe +8/3 + 3 x 8/3e 3 Fe0 2 Al0 2Al+3 + 2x3e Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 3 3Fe +8/3 + 3 x 8/3e 3 Fe0 4 2 Al0 2Al+3 + 2x3e Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học 8 Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe Ví dụ 6:Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: Fe(OH)2 + O2 + H2O Fe(OH)3 Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Fe+2 (OH)2 + O0 2 + H2O Fe+3 (O-2 H)3 Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Điền trƣớc O-2 hệ số 2. trƣớc khi cân bằng mỗi quá trình. Fe +2 Fe+3 + 1e O0 2 + 2x2e 2O- 2
5. Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 4 Fe +2 Fe+3 + 1e 1 O0 2 + 2x2e 2O- 2 Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học 4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O 4 Fe(OH)3 Ví dụ 7:Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: KClO4 + Al KCl + Al2O3 Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. KCl+7 O4 + Al0 KCl-1 + Al+3 2O3 Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Điền trƣớc Al0 và Al+3 hệ số 2. trƣớc khi cân bằng mỗi quá trình. 2Al 0 2Al+3 + 2x3e Cl+7 + 8e Cl- Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 4 2Al 0 2Al+3 + 2x3e 3 Cl+7 + 8e Cl- Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học 3 KCl+7 O4 + 8 Al0 3 KCl-1 + 4 Al+3 2O3 Nhƣ vậy cân bằng số nguyên tử bằng số ion hoặc số ion bằng số ion trƣớc khi cân bằng các quá trình oxi hoá và quá trình khử giúp ngƣời làm thuận tiện hơn rất nhiều lần, cho kết quả nhanh hơn và đỡ phức tạp hơn. DẠNG 2: PHƢƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG TỰ OXI HOÁ VÀ TỰ KHỬ
6. Ví dụ 1:Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: Cl2 + NaOH NaCl + NaClO + H2O Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Cl0 2 + NaOH NaCl-1 + NaCl+1 O + H2O Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Điền trƣớc Cl- và Cl+ của các quá trình hệ số 2 trƣớc khi cân bằng. Cl0 2 + 2x1e 2Cl- Cl0 2 2Cl+ + 2x 1e Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 1 Cl0 2 + 2x1e 2Cl- 1 Cl0 2 2Cl+ + 2x 1e Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học 2 Cl2 + 4 NaOH 2 NaCl + 2 NaClO + 2 H2O Rút gọn các hệ số để thu được phương trình với hệ số tối giản Cl2 + 2 NaOH NaCl + NaClO + H2O Ví dụ 2:Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: Cl2 + NaOH NaCl + NaClO3 + H2O Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Cl0 2 + NaOH NaCl-1 + NaCl+5 O3 + H2O Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Điền trƣớc Cl- và Cl+5 của các quá trình hệ số 2 trƣớc khi cân bằng. Cl0 2 + 2x1e 2Cl-
7. Cl0 2 2Cl+5 + 2x 5e Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 5 Cl0 2 + 2x1e 2Cl- 1 Cl0 2 2Cl+5 + 2x 5e Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học 6 Cl2 + 12 NaOH 10 NaCl + 2NaClO3 + 6 H2O Rút gọn các hệ số để thu được phương trình với hệ số tối giản 3 Cl2 + 6 NaOH 5 NaCl + NaClO + 3H2O DẠNG 3 : PHƢƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG CÓ MỘT CHẤT OXI HOÁ VÀ HAI CHẤT KHỬ Ví dụ 1:Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Fe+2 S-1 2 + O0 2 Fe+3 2O-2 3 + S+4 O-2 2 Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Trƣớc tiên ta viết các quá trình oxi hoá, tổng hợp các quá trình oxi hoá sao cho là số nguyên lần chất khử. Thêm hệ số 2 vào trƣớc Fe+2 và Fe+3 , thêm hệ số 4 vào trƣớc S-2 và S+4 để đƣợc số nguyên lần FeS2 Quá trình oxi hoá: 2Fe+2 2 Fe+3 + 2x1e 4S-1 4 S+4 + 4x 5e 2 FeS2 2 Fe+3 + 4 S+4 + 22e Sau đó cân bằng quá trình khử:
8. Điền hệ số 2 vào trƣớc O-2 : O0 2 + 2x 2e 2 O-2 Tổng hợp 2 quá trình oxi hoá và quá trình khử: 2 FeS2 2 Fe+3 + 4 S+4 + 22e O0 2 + 2x 2e 2 O-2 Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 2 2 FeS2 2 Fe+3 + 4 S+4 + 22e 11 O0 2 + 2x 2e 2 O-2 Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học 4 FeS2 + 11 O2 2Fe2O3 + 8 SO2 Ví dụ 2:Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: Fe S2 + HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Fe+2 S-1 2 + HN+5 O3 Fe+3 (NO3)3 + H2S+6 O4 + N+4 O2 + H2O Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Trƣớc tiên ta viết các quá trình oxi hoá, tổng hợp các quá trình oxi hoá sao cho là số nguyên lần chất khử. Thêm hệ số 2 vào trƣớc S-1 và S+6 ,để đƣợc số nguyên lần FeS2 Quá trình oxi hoá: Fe+2 Fe+3 + 1e 2S-1 2 S+6 + 2x 7e FeS2 Fe+3 + 2 S+4 + 15e Sau đó cân bằng quá trình khử: N+5 + 1e N+4
9. Tổng hợp 2 quá trình oxi hoá và quá trình khử: FeS2 Fe+3 + 2 S+4 + 15e N+5 + 1e N+4 Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 1 FeS2 Fe+3 + 2 S+4 + 15e 15 N+5 + 1e N+4 Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học Fe S2 + 18 HNO3 Fe(NO3)3 + 2 H2SO4 + 15 NO2 + 7 H2O DẠNG 4 : PHƢƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG CÓ HAI CHẤT OXI HOÁ VÀ MỘT CHẤT KHỬ Ví dụ 1: Lập phƣơng trình hoá học sau theo phƣơng pháp thăng bằng electron: Fe + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + NO2 + H2O ( tỉ lệ NO:NO2=1:2) Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Fe0 + HN+5 O3 Fe+3 (NO3)3 + N+2 O + N+4 O2 + H2O Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Trƣớc tiên ta viết các quá trình khử, tổng hợp các quá trình khử sao cho đúng tỉ lệ với yêu cầu đề bài. Thêm hệ số 2 vào trƣớc N+4 Quá trình Khử: N+5 + 3e N+2 2N+5 + 2x 1e 2 N+4 3N+5 + 5e N+2 + 2 N+4 Sau đó cân bằng quá trình oxi hoá : Fe0 Fe+3 + 3e
10. Tổng hợp 2 quá trình oxi hoá và quá trình khử: 3N+5 + 5e N+2 + 2 N+4 Fe0 Fe+3 + 3e Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 3 3N+5 + 5e N+2 + 2 N+4 5 Fe0 Fe+3 + 3e Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phƣơng trình hoá học 5Fe + 24 HNO3 5Fe(NO3)3 +3NO + 6NO2 + 12H2O ( tỉ lệ NO:NO2=1:2) II.LẬP PHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC CỦA PHẢN ỨNG OXI HOÁ KHỬ THEO PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM SỐ OXI HOÁ Kiến thức cơ bản của phƣơng pháp này dựa trên nguyên tắc: – Trong một phản ứng oxi hoá khử, tổng số các số oxi hoá tăng bằng tổng số oxi hoá giảm. – Chất có số oxi tăng là chất khử, chất có số oxi hoá giảm là chất oxi hoá. Ví dụ 1: Lập phƣơng trình hoá học của phản ứng sau: FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 – Xác định số oxi hoá của các nguyên tố thay đổi. Fe+2 S-1 2 + O0 2 Fe+3 2O-2 3 + S+4 O-2 2 – Tìm tổng số oxi hoá tăng và tổng số oxi hoá giảm. Trong phân tử FeS2: + Số oxi hoá của nguyên tố Fe tăng là: +1 + Số oxi hoá của nguyên tố S tăng là: +5×2 = +10 – Tìm hệ số tƣơng ứng cho các chất.
11. Vậy tổng số oxi hoá tăng là: +11 x 4 Trong phân tử O2 số oxi hoá của O giảm : -2×2 = -4 x 11 Vậy phƣơng trình hoá học của phản ứng đƣợc viết là: 4 FeS2 + 11 O2 2 Fe2O3 + 8 SO2 Ví dụ 2: Lập phƣơng trình hoá học của phản ứng sau: Fe S2 + HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O – Xác định số oxi hoá của các nguyên tố thay đổi. Fe+2 S-1 2 + HN+5 O3 Fe+3 (NO3)3 + H2S+6 O4 + N+4 O2 + H2O – Tìm tổng số oxi hoá tăng và tổng số oxi hoá giảm. Trong phân tử FeS2: + Số oxi hoá của nguyên tố Fe tăng là: +1 + Số oxi hoá của nguyên tố S tăng là: +7×2 = +14 – Tìm hệ số tƣơng ứng cho các chất. Vậy tổng số oxi hoá tăng là: +15 x 1 số oxi hoá của nguyên tố N giảm : -1 x 15 Vậy phƣơng trình hoá học của phản ứng đƣợc viết là: Fe S2 + 18 HNO3 Fe(NO3)3 + 2 H2SO4 + 15 NO2 + 7 H2O Ví dụ 3: lập phƣơng trình hoá học của phản ứng sau: Fe + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + NO2 + H2O ( tỉ lệ NO:NO2=1:2) – Xác định số oxi hoá của các nguyên tố thay đổi. Fe0 + HN+5 O3 Fe+3 (NO3)3 + N+2 O + N+4 O2 + H2O – Tìm tổng số oxi hoá tăng và tổng số oxi hoá giảm và hệ số tƣơng ứng cho các chất là: + Số oxi hoá của nguyên tố N giảm là: -3+(-1×2) = -5 x 3
12. + Số oxi hoá của nguyên tố Fe tăng là: +3 x 5 Vậy phƣơng trình hoá học của phản ứng đƣợc viết là: 5Fe + 24 HNO3 5Fe(NO3)3+3NO + 6NO2 + 12H2O ( tỉ lệ NO:NO2=1:2) III. CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HOÁ KHỬ THEO PHƯƠNG PHÁP GÁN SỐ OXI HOÁ. – Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này có phạm vi áp dụng hẹp và không mô tả đƣợc đúng bản chất của phản ứng. – ƣu điểm của phƣơng pháp là tìm ra hệ số cân bằng phản ứng nhanh, vì vậy chỉ nên áp dụng ở mức độ nhất định. Nguyên tắc: trong một phản ứng có 2 tác nhân khử khác nhau cùng trong một hợp chất thì coi một tác nhân khử có số oxi hoá không đổi để biến 2 tác nhân khử thành 1 tác nhân khử và khi đó ta đã quy về dạng bài có một chất khử và một chất oxi hoá. Ví dụ : Cân bằng phản ứng oxi hoá khử sau: FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 Bình thƣờng ta phải xác định chính xác số oxi hoá thay đổi nhƣ sau: Fe+2 S-1 2 + O0 2 Fe+3 2O-2 3 + S+4 O-2 2 Nhƣ vậy ta thấy trong phản ứng có 2 chất khử và một chất oxi hoá. Để áp dụng phƣơng pháp này thì một trong hai chất khử có số oxi hoá không đổi. Trƣờng hợp 1: coi số oxi hoá của nguyên tố S không đổi ( nghĩa là trƣớc và sau phản ứng đều có mức oxi hoá là +4) thì các nguyên tố còn lại trong phản ứng đó đƣợc xác định lại nhƣ sau: Fe -8 S+4 2 + O0 2 Fe+3 2O-2 3 + S+4 O-2 2 Nhƣ vậy nói về bản chất thực của phản ứng là không đúng ( thực tế nguyên tố Fe không có mức oxi hoá là -8 nhƣng trong trƣờng hợp này tạm thời nhận mức oxi hoá -8) và nếu nhƣ vậy ta đã quy về phản ứng có một chất oxi hoá và một chất khử. 2 2 Fe-8 2 Fe+3 + 2x 11e 11 O2 + 2x 2e 2O-2 Phƣơng trình hoá học là:
13. 4 FeS2 + 11O2 2 Fe2O3 + 8 SO2 Trƣờng hợp 2: coi số oxi hoá của nguyên tố Fe không đổi. ( nghĩa là trƣớc phản ứng và sau phản ứng là +3) thì các nguyên tố còn lại đƣợc xác định nhƣ sau: Fe+3 S-3/2 2 + O0 2 Fe+3 2O-2 3 + S+4 O-2 2 Nhƣ vậy nói về bản chất thực của phản ứng là không đúng ( thực tế nguyên tố S không có mức oxi hoá là -3/2 nhƣng trong trƣờng hợp này tạm thời nhận mức oxi hoá -3/2) và nếu nhƣ vậy ta đã quy về phản ứng có một chất oxi hoá và một chất khử. 4 2 S-3/2 2 S+4 + 2( 4+3/2)e 11 O2 + 2x2e 2 O-2 Phƣơng trình hoá học là: 4 FeS2 + 11O2 2 Fe2O3 + 8 SO2 Nhƣ vậy trong cả 2 trƣờng hợp đều cho kết quả nhƣ nhau. Phƣơng pháp này cân bằng nhanh nhƣng về bản chất của phản ứng thì không đúng. IV.CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HOÁ KHỬ THEO PHƯƠNG PHÁP ĐẠI SỐ. Ƣu điểm: phƣơng pháp này áp dụng cho các phản ứng oxi hoá khử phức tạp trong đó có nhiều chất oxi hoá và có nhiều chất khử. Nhƣợc điểm: Phƣơng pháp này phải giải hệ phƣơng trình với nhiều ẩn số. Về bản chất không mô tả đƣợc bản chất của phản ứng. Ví dụ: Có phƣơng trình phản ứng oxi hoá khử sau: FeCu2S2 + O2 Fe2O3 + CuO + SO2 Để áp dụng phƣơng pháp đại số ta đặt hệ số của FeCu2S2 là a, O2 là b, Fe2O3 là c, CuO là d, SO2 là e. Ta có các phƣơng trình đại số sau: a FeCu2S2 + b O2 c Fe2O3 + d CuO + e SO2 Tính theo Fe: ta có phƣơng trình a = 2c (1) Tính theo Cu: ta có phƣơng trình
Xác Định Chỉ Số Khúc Xạ
PHỤ LỤC 6.1
Chỉ số khúc xạ (η) của một chất so với không khí là tỷ lệ giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ của chùm tia sáng truyền từ không khí vào chất đó. Chỉ số khúc xạ thay đổi theo bước sóng ánh sáng được dùng để đo và nhiệt độ. Chỉ số khúc xạ có giá trị để định tính và đánh giá sơ bộ mức độ tinh khiết của mẫu đo. Nếu không có chỉ dẫn gì khác, chỉ số khúc xạ được đo ở 20 °C ± 0,5 °C với tia sáng có bước sóng tương ứng với vạch D của natri (589,3 nm), ký hiệu n20D.
Máy
Khúc xạ kế dùng để xác định góc tới hạn của môi trường. Phần chủ yếu của khúc xạ kế là một lăng kính có chỉ số khúc xạ biết trước đặt tiếp xúc với môi trường được khảo sát. Hầu hết khúc xạ kế được thiết kế để sử dụng nguồn sáng trắng, khi sử dụng nguồn sáng trắng, khúc xạ kế được trang bị hệ thống bổ chính và được hiệu chuẩn lại để cho kết quả đọc tương ứng với vạch D của đèn natri. Thang đo chỉ số khúc xạ phải đọc được các giá trị với ít nhất 3 số lẻ thập phân. Nhiệt kế chia độ tới 0,5 °C hoặc nhỏ hơn. Để đạt được độ chính xác, cần thiết phải hiệu chuẩn lại máy với các chất chuẩn độ nhà sản xuất cung cấp hay bằng cách xác định chỉ số khúc xạ của nước cất tại 25 °C là 1,3325 và tại 20 °C là 1,3330.
Cách Cân Bằng Phản Ứng Oxi Hóa Khử Nhanh Nhất
I. Nội dung cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử
1. Cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử nhanh nhất
Nội dung 1: Số oxi hoá, phương pháp tính số oxi hóa của nguyên tố trong các hợp chất hóa học
Số oxi hóa của một nguyên tố trong phân tử là số điện tích của nguyên tử đó trong công thức hóa học, tức hiểu rằng liên kết giữa các nguyên tử nguyên tố trong phân tử là liên kết ion. Quy tắc xác định số oxi hóa của các chất: * Trong đơn chất, số oxi hóa nguyên tố là 0. * Tổng các số oxi hoá của các nguyên tử trong công thức phân tử (trung hoà điện) bằng 0. * Tổng các số oxi hoá của các nguyên tử nguyên tố trong một ion phức tạp bằng điện tích của ion đó. * Khi tham gia vào phân tử, số oxi hoá của 2 nguyên tố cơ bản có trị số không đổi: H là +1, O là -2 … Lưu ý: Dấu của số oxi hoá đặt trước con số, và dấu của điện tích ion đặt sau con số (số oxi hóa Fe+3 ; Ion sắt (III) ghi: Fe3+. Đây là lưu ý quan trọng trong cân bằng phản ứng oxi hóa khử.
Phương pháp 1: Phương pháp cân bằng đại số đơn giản Nguyên tắc khi cân bằng: Số nguyên tử của mỗi nguyên tố nằm ở hai vế luôn bằng nhau. Quy trình cân bằng: Đặt ẩn số là các hệ số hợp thức. Dùng định luật bảo toàn khối lượng để cân bằng nguyên tố và lập phương trình đại số. Ví dụ: a FeS2 + b O2→ c Fe2O3 + d SO2 Ta có: Fe : a = 2c S : 2a = d O : 2b = 3c + 2d Chọn c = 1 thì a=2, d=4, b = 11/2 Nhân tất cả hai vế với 2 ta được phương trình mới 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 Phương pháp 2: Sử dụng theo phương pháp cân bằng electron Nguyên tắc: dựa vào sự bảo toàn số electron nghĩa là tổng số electron của chất khử cho luôn luôn bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.
Bước 1: hoàn thành sơ đồ phản ứng với các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa. Bước 2: Hoàn thiện các quá trình: khử (cho electron), oxi hóa (nhận electron). Bước 3:Cân bằng electron: nhân hệ số để: Tổng số electron cho = tổng số electron nhận. (tổng số oxi hóa giảm = tổng số oxi hóa tăng). Bước 4: Cân bằng nguyên tố không thay đổi số oxi hoá : kim loại (ion dương): gốc axit (ion âm). môi trường (axit, bazơ). nước (cân bằng H2O để cân bằng hiđro). Bước 5: Kiểm soát số nguyên tử oxi ở 2 vế (phải bằng nhau).
Ví dụ: Fe + H2SO4đặc nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Fe0 → Fe+3 + 3e 1 x 2Fe0 → 2Fe+3 + 6e 3 x S+6 + 2e → S+4 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H20 Phương pháp số 3: phương pháp cân bằng phương trình oxi hóa khử theo ion – electron: Đối tượng áp dụng: sử dụng trong các quá trình diễn ra trong các dung dịch, có sự xuất hiện của môi trường (H2O, dung dịch axit, bazơ tham gia). Các nguyên tắc cơ bản áp dụng: *Trường hợp phản ứng có axit tham gia: bên nào của phương trình thừa O phải thêm H+ để tạo H2O và ngược lại. *Trường hợp phản ứng có bazơ tham gia: bên nào của phương trình thừa O phải thêm H2O để tạo ra OH- Các bước tiến hành: Bước 1: Tách các ion, tính số các nguyên tố có số oxi hóa thay đổi sau đó viết các nửa phản ứng oxi hóa – khử. Bước 2: Cân bằng các bán phản ứng: Cân bằng số nguyên tử của nguyên tố ở hai vế trong phương trình Thêm H+ hoặc OH- Thêm H2O để làm đảm bảo cân bằng số nguyên tử H Tính toán sao cho số nguyên tử oxi ở 2 vế phải cân bằng. Tiếp theo là cân bằng điện tích: thêm electron vào mỗi nửa phản ứng để cân bằng điện tích trong phương trình Bước 3: Cân bằng electron: tiến hành nhân hệ số để: Tổng số electron cho = tổng số electron nhận. (tổng số oxi hóa giảm = tổng số oxi hóa tăng). Bước 4: Cộng tổng các nửa phản ứng ta có phương trình ion thu gọn. Bước 5: Để chuyển phương trình dạng ion thu gọn thành phương trình ion đầy đủ và phương trình phân tử cần cộng vào 2 vế những lượng bằng nhau các cation hoặc anion để bù trừ điện tích ta cân bằng được phản ứng oxi hóa khử.
2. Ví dụ cụ thểVí dụ: Cân bằng phương trình phản ứng: Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O Bước 1: Cu + H+ + NO3- → Cu2+ + 2NO3- + NO + H2O Cu0 → Cu2+ NO3-→ NO Bước 2: Cân bằng nguyên tố: Cu → Cu2+ NO3- + 4H+ → NO + 2H2O Cân bằng điện tích Cu → Cu2+ + 2e NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O Bước 3: Cân bằng electron: 3 x Cu → Cu2+ + 2 2 x NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O Bước 4: 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O Bước 5: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO +4H2O
Bạn đang đọc nội dung bài viết Cách Xác Định Số Oxi Hóa? trên website Cuocthitainang2010.com. Hy vọng một phần nào đó những thông tin mà chúng tôi đã cung cấp là rất hữu ích với bạn. Nếu nội dung bài viết hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!