Hóa học Lớp 10. Phân biệt quá trình nhường và nhận electron.
Kiến thức cần nhớ
**1. Sự oxi hóa và sự khử**
- **Sự oxi hóa** là quá trình một tiểu phân nhường electron; số oxi hóa của nguyên tố tăng.
- **Sự khử** là quá trình một tiểu phân nhận electron; số oxi hóa của nguyên tố giảm.
Ghi nhớ hai cặp tương đương:
$\text{nhường electron}\Longleftrightarrow\text{số oxi hóa tăng}\Longleftrightarrow\text{bị oxi hóa}$
$\text{nhận electron}\Longleftrightarrow\text{số oxi hóa giảm}\Longleftrightarrow\text{bị khử}$
**2. Oxi hóa không nhất thiết phải có oxygen**
Tên gọi lịch sử dễ gây nhầm. Trong cách hiểu hiện đại, một quá trình là oxi hóa khi có sự nhường electron hoặc tăng số oxi hóa, dù phản ứng không chứa oxygen.
Ví dụ:
$Fe^{2+}\rightarrow Fe^{3+}+e^-$
là sự oxi hóa vì Fe nhường electron và tăng số oxi hóa từ $+2$ lên $+3$. Không cần có $O_2$ trong phương trình.
**3. Viết quá trình nhường electron**
Electron nằm ở vế sản phẩm:
$\text{dạng khử}\rightarrow\text{dạng oxi hóa}+ne^-$
Số electron nhường bằng độ tăng số oxi hóa nhân với số nguyên tử tham gia quá trình.
Ví dụ:
$Al\rightarrow Al^{3+}+3e^-$
$2I^-\rightarrow I_2+2e^-$
Ở ví dụ iodide, hai nguyên tử I cùng tăng từ $-1$ lên 0 nên tổng cộng nhường 2 electron.
**4. Viết quá trình nhận electron**
Electron nằm ở vế chất đầu:
$\text{dạng oxi hóa}+ne^-\rightarrow\text{dạng khử}$
Ví dụ:
$Cu^{2+}+2e^-\rightarrow Cu$
$Cl_2+2e^-\rightarrow2Cl^-$
$O_2+4e^-\rightarrow2O^{2-}$
Phải kiểm tra đồng thời số nguyên tử và điện tích hai vế của bán phản ứng.
**5. Tính số electron từ độ biến thiên số oxi hóa**
Với một nguyên tử:
$n_e=|\text{số oxi hóa sau}-\text{số oxi hóa trước}|$
Nếu có nhiều nguyên tử cùng biến đổi, nhân thêm số nguyên tử.
Ví dụ một N chuyển từ $-3$ lên $+5$ có độ tăng bằng 8 nên nhường 8 electron. Một phân tử $Cl_2$ chuyển thành $2Cl^-$ có hai nguyên tử Cl, mỗi nguyên tử nhận 1 electron nên cả phân tử nhận 2 electron.
**6. Sự oxi hóa và sự khử luôn xảy ra đồng thời**
Electron do chất này nhường phải được chất khác nhận. Trong phản ứng hoàn chỉnh:
$\text{tổng electron nhường}=\text{tổng electron nhận}$
Nếu ghép:
$Al\rightarrow Al^{3+}+3e^-$
$O_2+4e^-\rightarrow2O^{2-}$
thì bội chung nhỏ nhất của 3 và 4 là 12: cần nhân quá trình Al với 4 và quá trình $O_2$ với 3.
Không thể có phản ứng oxi hóa hoàn chỉnh xảy ra độc lập mà không đồng thời có quá trình khử.
**7. Liên hệ lượng chất với electron**
Hệ số trong bán phản ứng cho tỉ lệ mol electron. Từ:
$Cl_2+2e^-\rightarrow2Cl^-$
1 mol $Cl_2$ nhận 2 mol electron; 3 mol $Cl_2$ nhận 6 mol electron.
Từ:
$Zn\rightarrow Zn^{2+}+2e^-$
$Cu^{2+}+2e^-\rightarrow Cu$
1 mol Zn nhường đúng số electron mà 1 mol $Cu^{2+}$ nhận, nên tỉ lệ mol Zn bị oxi hóa và $Cu^{2+}$ bị khử là $1:1$.
**8. Quy trình và lỗi thường gặp**
1. Xác định số oxi hóa trước và sau của đúng nguyên tố.
2. Tăng số oxi hóa: viết quá trình nhường electron.
3. Giảm số oxi hóa: viết quá trình nhận electron.
4. Nhân độ biến thiên với số nguyên tử.
5. Nếu ghép hai quá trình, tìm bội chung để bảo toàn electron.
**Lỗi cần tránh:** gọi nhường electron là sự khử; đặt electron sai vế; chỉ tính độ biến thiên cho một nguyên tử khi công thức chứa nhiều nguyên tử; hoặc cân bằng electron nhưng làm sai số nguyên tử và điện tích.
ezonthi