Phương pháp cân bằng pư oxi hóa khử

Phương pháp cân bằng pư oxi hóa khửNội dung 1: Số oxi hoá, cách tính số oxi hóa của nguyên tố trong một hợp chất hóa họcoSố oxi hóa của nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử, khi giả thiết rằng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion.Quy tắc tính số oxi hóa:• Trong đơn chất, số oxi hóa nguyên tố bằng 0:. • Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong phân tử (trung hoà điện) bằng 0. • Tổng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương pháp cân bằng pư oxi hóa khử Phương pháp cân bằng pư oxi hóa khửNội dung 1: Số oxi hoá, cách tính số oxi hóa của nguy ên tố trong một hợp chấthóa họcoSố oxi hóa của nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tốđó trong phân t ử, khi giả thiết rằng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử làliên kết ion.Quy tắc tính số oxi hóa:• Trong đơn chất, số oxi hóa nguyên tố bằng 0:.• Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong phân tử (trung hoà điện) bằng0.• Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong một ion phức tạp bằng điệntích của ion đó.•Khi tham gia hợp chất, số oxi hoá của một số nguyên tố có trị số không đổi: Hlà +1, O là -2 …oChú ý: Dấu của số oxi hoá đặt tr ước con số, còn dấu của điện tích ion đặt saucon số (số oxi hóa Fe+3 ; Ion sắt (III) ghi: Fe3+Nội dung 2: Các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hoá khử§Phương pháp 1: Phương pháp đại sốNguyên tắc:Số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau.Các bước cân bằngĐặt ẩn số là các hệ số hợp thức. Dùng định luật bảo toàn khối lượng để cânbằng nguyên tố và lập phương trình đại số.Chọn nghiệm tùy ý cho 1 ẩn, rồi dùng hệ phương trình đại số để suy ra các ẩnsố còn lại.Ví dụ: a FeS2 + b O2→ c Fe2O3 + d SO2Ta có: Fe : a = 2cS : 2a = dO : 2b = 3c + 2dChọn c = 1 thì a=2, d=4, b = 11/2Nhân hai vế với 2 ta được phương trình:4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2§Phương pháp 2: phương pháp cân bằng electronoNguyên tắc: dựa vào sự bảo toàn electron nghĩa là tổng số electron của chấtkhử cho phải bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.oCác bước cân bằng:Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng với các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa.Bước 2: Viết 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 (th ường theo thứ tự: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).Lưu ý:Khi viết các quá trình oxi hoá và quá trình kh ử của từng nguyên tố, cần theođúng chỉ số qui định của nguyên tố đó.oVí dụ:Fe + H2SO4đặc nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2OFe0 → Fe+3 + 3e1 x 2Fe0 → 2Fe+3 + 6e3 x S+6 + 2e → S+42Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H20§Phương pháp 3: phương pháp cân bằng ion – electronoPhạm vi áp dụng: đối với các quá trình xảy ra trong dung dịch, có sự tham giacủa môi trường (H2O, dung dịch axit hoặc baz ơ tham gia).oCác nguyên tắc:•Nếu phản ứng có axit tham gia: vế nào thừa O phải thêm H+ để tạo H2O vàngược lại.•Nếu phản ứng có bazơ tham gia: vế nào thừa O phải thêm H2O để tạo ra OH-§Các bước tiến hành:Bước 1: Tách ion, xác định các nguyên tố có số oxi hóa thay đổi và viết cácnửa phản ứng oxi hóa – khử.Bước 2: Cân bằng các bán phản ứng:Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế:Thêm H+ hay OH-Thêm H2O để cân bằng số nguyên tử hiđroKiểm soát số nguyên tử oxi ở 2 vế (phải bằng nhau).Cân bằng điện tích: thêm electron vào m ỗi nửa phản ứng để cân bằng điện tíchBước 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: Cộng các nửa phản ứng ta có ph ương trình ion thu gọn.Bước 5: Để chuyển phương trình dạng ion thu gọn thành phương trình ion đầyđủ và phương trình phân tử cần cộng vào 2 vế những lượng bằng nhau cáccation hoặc anion để bù trừ điện tích.Ví dụ: Cân bằng phương trình phản ứng:Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2OBước 1: Cu + H+ + NO3- → Cu2+ + 2NO3- + NO + H2OCu0 → Cu2+NO3-→ NOBước 2: Cân bằng nguyên tố:Cu → Cu2+NO3- + 4H+ → NO + 2H2OCân bằng điện tíchCu → Cu2+ + 2eNO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2OBước 3: Cân bằng electron:3 x Cu → Cu2+ + 2e2 x NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2OBước 4: 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2OBước 5: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO +4H2O§Nội dung 3: Các dạng phản ứng oxi hóa khử phức tạp1. Phản ứng oxi hoá khử có hệ số bằng chữoNguyên tắc:Cần xác định đúng sự tăng giảm số oxi hoá của các nguyên tốVí dụ:Fe3O4 + HNO3→ Fe(NO3)3 + NxOy + H20(5x – 2y) x 3Fe+8/3 → 3Fe+9/3 + e1 x xN+5 + (5x – 2y)e → xN+2y/x(5x-2y)Fe3O4+ (46x-18y)HNO3 → (15x-6y)Fe(NO3)3+NxOy+(23x-9y)H2O2. Phản ứng có chất hóa học là tổ hợp của 2 chất khửoNguyên tắc :Cách 1 : Viết mọi phương trình biểu diễn sự thay đổi số oxi hoá, chú ý sự ràngbuộc hệ số ở hai vế của phản ứng và ràng buộc hệ số trong c ùng phân tử.Cách 2 : Nếu một phân tử có nhiều nguyên tố thay đổi số oxi hoá có thể xétchuyển nhóm hoặc toàn bộ phân tử, đồng thời chú ý sự ràng buộc ở vế sau.Luyện tập: Cân bằngphản ứng sau :FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2Fe+2 → Fe+3 + 1e2S-1 → 2S+4 + 2.5e4 x FeS2 → Fe+3 +2S+4 + 11e11 x 2O0 ...