SKKN: Dự đoán sản phẩm phản ứng oxi hoá ─ khử

Với các phản ứng oxi hoá khử sản phẩm của phản ứng thường không tuân theo các tính chất thông thường đã học. Hầu hết các em viết phương trình phản ứng loại này chỉ biết dựa vào các phương trình phản ứng cụ thể, chứ không có phương pháp tư duy sáng tạo nào. Đây là bế tắc của nhiều học sinh. Không biết được sản phẩm của phản ứng tức là không viết được phương trình phản ứng hoá học. Như vậy, mọi vấn đề của bài toán đều bị bế tắc. Mời quý thầy cô tham khảo sáng kiến “Dự đoán sản phẩm phản ứng oxi hoá ─ khử” để giúp học sinh học tốt môn Hóa học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
SKKN: Dự đoán sản phẩm phản ứng oxi hoá ─ khử SÁNG KIẾN KINH NGHIỆMDỰ ĐOÁN SẢN PHẨM PHẢN ỨNG OXI HOÁ ─ KHỬ A. ĐẶT VẤN ĐỀ: Như chúng ta đã biết, viết và cân bằng phản ứng là yếu tố cơ bản hàng đầutrong hoá học. Ở chương trình hoá học phổ thông, học sinh biết viết các phản ứngdựa vào tính chất của các hợp chất vô cơ. Tuy nhiên, với các phản ứng oxi hoákhử sản phẩm của phản ứng thường không tuân theo các tính chất thông thườngđã học. Hầu hết các em viết phương trình phản ứng loại này chỉ biết dựa vào cácphương trình phản ứng cụ thể, chứ không có phương pháp tư duy sáng tạo nào.Đây là bế tắc của nhiều học sinh. Không biết được sản phẩm của phản ứng tức làkhông viết được phương trình phản ứng hoá học. Như vậy, mọi vấn đề của bàitoán đều bị bế tắc. Qua những năm giảng dạy bộ môn hoá học, bản thân tôi nhận thấy rằngcần phải đưa ra những nguyên tắc chung để học sinh có thể dự đoán được chínhxác phản ứng oxi hoá - khử chứ không phải nhớ từng phản ứng bằng kinhnghiệm. B. NỘI DUNG. I. Căn cứ vào số oxi hoá Số oxi hoá là dấu hiệu đầu tiên để biết phản ứng có xảy ra theo hướng phảnứng oxi hoá - khử hay không; cũng như đánh giá vai trò của một chất khi nó thamgia phản ứng phản ứng oxi hoá - khử. - Nếu số oxi hoá của nguyên tố cao nhất thì chất đó chỉ có thể đóng vai tròlà chất oxi hoá. Số oxi hoá dương cao nhất của nguyên tố bằng số thứ tự củanhóm. Riêng với kim loại, nếu tồn tại ở dạng cation độc lập, thì số oxi hoá dương caonhất là +3. Thí dụ: Số oxi hoá dương cao nhất của S ( nhóm VIA) là (+6); số oxi hoádương cao nhất của Fe (nhóm VIIIB) trong hợp chất phức là (+8), nhưng dạngion độc lập chỉ là (+3). Nếu số oxi hoá của nguyên tố là thấp nhất, chất chứa nguyên tố đó chỉ cóthể đóng vai trò chất khử. Số oxi hoá thấp nhất của nguyên tố phi kim bằng (8 -số thứ tự của nhóm), số oxi hoá thấp nhất của kim loại bắng 0 (vì nguyên tử kimloại không bao giờ nhận electron để trở thành ion âm được). Thí dụ: số oxi hoáâm thấp nhất của Clo (nhóm VIIA) là (8-7=1). Số oxi hoá của nguyên tố là trung gian thì chất chứa nguyên tố đó có thểthể hiện cả tính khử lẫn tính oxi hoá. Nếu gặp chất khử thì nó đóng vai trò chấtoxi hoá và ngược lại. Thí dụ: số oxi hoá của nguyên tố lưu huỳnh ở SO2 nằm trong khoảng(-2 2.3 Ý nghĩa của dãy điện hoá: - Xác định về mặt định tính một phản ứng nào đó có thể xảy ra hay không. - ử dụng dãy điện hoá có thể viết được những phản ứng mà tính chất thôngthường của các hợp chất vô cơ không thể chỉ rõ được. Thí dụ: Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl3 3AgNO3 + 3FeSO4 → 3Ag + Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3 Chỉ rõ trật tự phản ứng xảy ra khi cho hỗn hợp có nhiều chất đều có khảnăng phản ứng trên cơ sở đó để tính toán. III.GIỚI THIỆU NHÓM CHẤT KHỬ PHỔ BIẾN. Chất khử sẽ ứng với chất có chứa nguyên tố có số oxi hoá thấp nhấthoặc trung gian. Nó có thể là: - Đơn chất kim loại, đơn chất phi kim (C,S,P,N…).- Hợp chất (muối, bazơ, axit, oxit) như: FeCl2, CuS2, Fe(OH)2, HBr, H2S, CO,Cu2O… - ion (cation,anion) như: Fe2+, Cl‾, SO32‾… IV. Giới thiệu nhóm oxi hoá phổ biến. 4.1. Anion NO3‾ 4.1.1. Xét trong môi trường H+ Anion NO3‾ trong môi trường H+ có thể “ngầm” hiểu là HNO3 Đó là sản phẩm oxi hoá mạnh, sản phẩm khử của NO3‾ ứng với số oxi hoáthấp của Nitơ – có thể là: NO2, NO, N2O, N2, NH4+. Sản phẩm khử phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Bản chất của chất khử. Chất khử càng mạnh, số oxi hoá của N bị hạ xuống càng thấp. Chẳng hạnvới cá kim loại từ Zn trở về trước có thể khử NO3‾ đến NH4+; nhưng các kim loạitừ Cu trở về sau (tính khử yếu) thường chỉ khử đến NO2, NO - Nồng độ của chất phản ứng. Thường nồng độ loãng tạo NO, đặc tạo NO2. Thực tế không đơn giản như vậy vì trong quá trình phản ứng nồng độ chấtphản ứng thay đổi liên tục, do đó thường thu được hỗn hợp các sản phẩm ( để viếtchính xác cần căn cứ vào cá giả thiết). Nếu H+ và NO3‾ lấy từ hai nguồn khá nhau, khi đề không nói rõ thì đượchiểu đó là loãng. - Điều kiện thực hiện phản ứng - thường xét nhiệt độ. Nếu ở nhiệt độ cao tính oxi hoá càng mạnh, nhiệt độ thấp tính oxi hoá kém; chưakể sự phối hợp giữa nồng độ và nhiệt độ có thể gây nên hiện tượng thụ động hoá. Thí dụ: Với HNO3 rất loãng, lạnh thì tính oxi hoá của H+ lớn hơn của NO3‾nên sản phẩm tạo ra là H2 và kim loại phản ứng chỉ đạt tới số oxi hoá thấp (khôngxét ở CTPT). Fe + 2HNO3 rất loãng,lạnh → Fe(NO3)2 + H2 Chú ý 1: Al, Fe, Cr bị thụ động hoá với HNO3 đặc, nguội. Tính chất này thường được dùng để tách Al, Fe ra khỏi các kim loại hoạtđộng khác; muốn tách riêng Fe và Al dùng kiềm để chỉ mình Al phản ứng. Nhận xét: Như vậy, nếu dùng chất khử là kim loại khi tác dụng với H+, NO3‾ ta dùngsơ đồ phản ứng (trong đó n ứng với số oxi hoá cao nhất của kim loại ở dạng ion ...