Hóa học Lớp 10. Xác định vai trò của các chất trong phản ứng redox.
Kiến thức cần nhớ
**1. Chất oxi hóa và chất khử**
- **Chất oxi hóa** nhận electron, làm chất khác bị oxi hóa và bản thân **bị khử**; nguyên tố đặc trưng trong chất oxi hóa giảm số oxi hóa.
- **Chất khử** nhường electron, làm chất khác bị khử và bản thân **bị oxi hóa**; nguyên tố đặc trưng trong chất khử tăng số oxi hóa.
Tên gọi mô tả tác dụng của chất lên đối tác, nên cố ý “ngược” với quá trình chính chất đó trải qua.
**2. Chuỗi nhận diện cần nhớ**
$\text{chất oxi hóa}\Longleftrightarrow\text{nhận }e^-\Longleftrightarrow\text{bị khử}\Longleftrightarrow\text{số oxi hóa giảm}$
$\text{chất khử}\Longleftrightarrow\text{nhường }e^-\Longleftrightarrow\text{bị oxi hóa}\Longleftrightarrow\text{số oxi hóa tăng}$
Không gọi “chất bị oxi hóa” là chất oxi hóa. Chất bị oxi hóa chính là chất khử.
**3. Quy trình xác định vai trò trong phương trình**
1. Gán số oxi hóa cho các nguyên tố có khả năng thay đổi ở hai vế.
2. Nối cùng một nguyên tố từ chất đầu đến sản phẩm.
3. Nguyên tố giảm số oxi hóa nằm trong chất oxi hóa.
4. Nguyên tố tăng số oxi hóa nằm trong chất khử.
5. Gọi tên **chất hoặc tiểu phân ở vế chất đầu**, không chọn sản phẩm chỉ vì sản phẩm có số oxi hóa thấp hoặc cao.
Ion không thay đổi số oxi hóa thường là ion khán giả và không quyết định vai trò redox.
**4. Ví dụ xác định đồng thời hai vai trò**
Trong phản ứng:
$Fe_2O_3+3CO\rightarrow2Fe+3CO_2$
- Fe giảm từ $+3$ trong $Fe_2O_3$ xuống 0: $Fe_2O_3$ nhận electron, là chất oxi hóa.
- C tăng từ $+2$ trong CO lên $+4$ trong $CO_2$: CO nhường electron, là chất khử.
Không gọi CO là chất oxi hóa chỉ vì nó “lấy oxygen”; tiêu chí chắc chắn là sự thay đổi số oxi hóa và electron.
**5. Ví dụ ở dạng ion**
Trong phản ứng:
$Zn+Cu^{2+}\rightarrow Zn^{2+}+Cu$
- Zn: $0\rightarrow+2$, nhường electron, là chất khử.
- $Cu^{2+}$: $+2\rightarrow0$, nhận electron, là chất oxi hóa.
Nếu viết phương trình phân tử $Zn+CuSO_4\rightarrow ZnSO_4+Cu$, bản chất chất oxi hóa là $Cu^{2+}$ trong $CuSO_4$; $SO_4^{2-}$ không đổi số oxi hóa và là ion khán giả.
**6. Phản ứng tự oxi hóa–khử**
Trong phản ứng tự oxi hóa–khử, cùng một nguyên tố ở một số oxi hóa ban đầu vừa tăng vừa giảm số oxi hóa, nên cùng một chất có cả hai vai trò.
Ví dụ:
$Cl_2+2NaOH\rightarrow NaCl+NaClO+H_2O$
Chlorine từ 0:
- Giảm xuống $-1$ trong NaCl: bị khử.
- Tăng lên $+1$ trong NaClO: bị oxi hóa.
Vì vậy $Cl_2$ vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử.
**7. Trường hợp hydrogen peroxide**
Trong $H_2O_2$, oxygen có số oxi hóa $-1$. Khi phân hủy:
$2H_2O_2\rightarrow2H_2O+O_2$
- Một phần O giảm từ $-1$ xuống $-2$ trong nước: nhận electron.
- Một phần O tăng từ $-1$ lên 0 trong $O_2$: nhường electron.
Do đó $H_2O_2$ vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử.
Nếu gán sai O trong peroxide là $-2$, toàn bộ phân tích vai trò sẽ sai.
**8. Kiểm tra kết luận và lỗi thường gặp**
Một kết luận đầy đủ nên chỉ ra: nguyên tố nào đổi số oxi hóa, đổi theo chiều nào, chất nào chứa nguyên tố đó và vai trò tương ứng.
**Lỗi cần tránh:**
- Gọi chất bị oxi hóa là chất oxi hóa.
- Chọn sản phẩm làm chất oxi hóa hoặc chất khử khi đề hỏi vai trò chất phản ứng.
- Chỉ theo dõi oxygen hoặc hydrogen mà bỏ nguyên tố thực sự đổi số oxi hóa.
- Trong phản ứng tự oxi hóa–khử chỉ nhìn một sản phẩm.
- Gán sai số oxi hóa ngoại lệ của peroxide.
ezonthi