Nghiên cứu phản ứng oxi hóa khử trong chương trình hóa học phổ thông

1
MỤC LỤC
Phụ lục bìa…………………………………………………………………………...i
Lời cam ñoan …………………………………………………………………….....ii
Lời cảm ơn……………………………………………………………………….…iii
Mục lục ……………………………………………………………………………..1
Danh mục các cụm từ viết tắt……………………………………………………….3
MỞ ðẦU……………………………………………………………………………4

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Khái quát về phản ứng hóa học………………………………………………..7
1.1.1.Khái niệm phản ứng hóa học………………………………………………7
1.1.2. Các loại phản ứng hóa học……………………………………………….7
1.2. Phản ứng oxi hóa - khử………………………………………………………...9
1.2.1. Một số khái niệm ………………………………………………………..9
1.2.2. Các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa - khử……………………15
1.2.3. Ý nghĩa và tầm quan trọng của phản ứng oxi hóa - khử……………......22
CHƯƠNG 2
PHẢN ỨNG OXI HÓA –KHỬ TRONG CHƯƠNG TRÌNH
HÓA HỌC PHỔ THÔNG

2.1. Phản ứng oxi hóa - khử trong chương trình hoá học phổ thông ……………..24
2.1.1. Phản ứng oxi hóa - khử trong chương trìnhtrung học cơ sở…..………..24
2.1.2. Phản ứng oxi hóa – khử trong chương trình trung học phổ thông……...27
2.2. Phản ứng oxi hóa- khử…………………………………………………….....30
2.2.1. Nội dung phản ứng oxi hóa – khử trong hóa học vô cơ……………….....30
2.2.2. Nội dung phản ứng oxi hóa – khử trong hóa học hữu cơ………………...32
2.3. Vận dụng phản ứng oxi hóa - khử trong dạy hóa học phổ thông…………....38
2.3.1. Sử dụng các khái niệm phản ứng oxi hóa - khử trong dạy tính chất
hóa học của các chất……………………………………………………………...38

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
2
2.3.2. Sử dụng các khái niệm phản ứng oxi hóa - khử ñể giải bài tập……..........43
2.3.3. Sử dụng kiến thức phản ứng oxi hoá - khử ñể giải thích tính chất các chất,
các hiện tượng hóa học có liên quan trong thực tiễn………………………….......59
KẾT LUẬN VÀ ðỀ XUẤT
1. Kết luận chung ………………………………………………………………...64
2. Ý kiến ñề xuất………………………………………………………………....64
Tài liệu tham khảo………………………………………………………………...65
Phụ lục…………………………………………………………………………...- p1-

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
3

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

CTðG : Công thức ñơn giản
CTPT : Công thức phân tử
ðktc : ðiều kiện tiêu chuẩn
GV : Giáo viên
HD : Hướng dẫn
HS : Học sinh
SGK : Sách giáo khoa
Soh : Số oxi hoá
THCS : Trung học cơ sở
THPT : Trung học phổ thông
PTHH : Phương trình hóa học.

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
4
MỞ ðẦU

1. Lý do chọn ñề tài
- Xuất phát từ yêu cầu của sự nghiệp giáo dục, thực trạng giảng dạy bộ môn hóa học
ở cấp trung học phổ thông ñòi hỏi người giáo viên không ngừng nâng cao năng lực
chuyên môn, ñổi mới phương pháp dạy học nhằm giúp học sinh tiếp thu tri thức một
cách tốt nhất.
- Phản ứng oxi hóa - khử là loại phản ứng quan trọng và xuyên suốt trong chương
trình hóa học phổ thông. Kiến thức về phản ứng oxi hoá - khử ñược vận dụng phổ
biến trong dạy học cũng như trong ñời sống.
Vậy, phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng thế nào? Phân loại chúng trong hóa học vô
cơ, hữu cơ ra sao? So sánh sự khác nhau cơ bản giữa phản ứng oxi hóa – khử và các
phản ứng khác; làm thế nào có thể nhận biết ñược phản ứng oxi hóa – khử và các
phản ứng thông thường cũng như các bước lập phương trình phản ứng. Tầm quan
trọng của phản ứng oxi hóa – khử, phản ứng oxi hóa - khử ñược nghiên cứu và phát
triển như thế nào từ chương trình trung học cơ sở sang chương trình trung học phổ
thông. Khi nắm rõ các nội dung trên, giáo viên sẽ vận dụng phản ứng oxi hoá - khử
trong dạy hóa học ở phổ thông ñược tốt hơn.
- Hóa học là khoa học thực nghiệm, giáo viên không chỉ dạy cho học sinh cách tiếp
thu tri thức mà còn phải rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng các kiến thức hoá
học ñể giải thích các hiện tượng trong thực tiễn như: tất cả các phản ứng cháy, các
phản ứng tạo ra dòng ñiện trong pin, ắcquy… Các phản ứng xảy ra trong cơ thể
người như sự oxi hóa glucôzơ thành khí cacbônic và hơi nước… Tất cả các hiện
tượng hoá học trên ñều dùng các kiến thức của phản ứng oxi hoá - khử ñể giải thích.
Do vậy, chúng tôi chọn ñề tài “ Nghiên cứu phản ứng oxi hoá - khử trong chương
trình hoá học phổ thông “ làm nội dung nghiên cứu của khóa luận tốt nghiệp.

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
5
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu hệ thống kiến thức phản ứng oxi hoá – khử trong chương trình hoá học
phổ thông.
- Nghiên cứu việc sử dụng phản ứng oxi hóa – khử trong chương trình hóa học phổ
thông cũng như các kiến thức có liên quan ñến phản ứng oxi hóa – khử trong dạy các
chất và bài tập vận dụng có liên quan ñến phản ứng oxi hóa – khử.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan ñến phản ứng oxi hóa - khử.
- Nghiên cứu sự hình thành và phát triển, các quy luật biến ñổi trong sự tạo thành sản
phẩm oxi hóa – khử.
- Tìm hiểu sự vận dụng phản ứng oxi hóa - khử trong việc giảng dạy bộ môn hóa học
trung học phổ thông.
4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý luận : sách giáo khoa hóa học trung học phổ thông và
các tài liệu có liên quan ñến phản ứng oxi hóa – khử.
5. ðối tượng nghiên cứu
Phản ứng oxi hóa – khử trong chương trình trung học phổ, sách giáo khoa hoá
học phổ thông và các tài liệu khác có liên quan ñến phản ứng oxi hóa – khử.
6. Khả năng áp dụng của ñề tài
Nghiên cứu ñề tài hoàn thành sẽ góp thêm tài liệu tham khảo cho giáo viên dạy
hóa học ở các trường THPT, sinh viên ñang học chuyên ngành hóa học và tài liệu học
tập cho HS trung học cơ sở, trung học phổ thông.
7. Lịch sử ñề tài
ðã có rất nhiều công trình nghiên cứu, nhiều sách, tài liệu nghiên cứu phản ứng oxi
hóa - khử của nhiều tác giả khác nhau như:

• Nguyễn Trọng Thọ, Ngô Ngọc An, Phản ứng oxi hóa – khử và sự ñiện phân,
Nhà xuất bản giáo dục, năm 2006. Khai thác phản ứng oxi hóa - khử ở nhiều góc ñộ
như : phân loại phản ứng, các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa - khử các
dạng bài toán về phản ứng oxi hóa - khử.
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
6
• Một số bài viết trong Tạp chí hoá học & Ứng dụng :
1. Phạm Hà Thanh, Phạm Ngọc Sơn - Cách tính nhanh khối lượng muối tạo
thành trong phản ứng oxi hóa – khử. (Số 3(75)/2008).
2. Lê Ngọc Sáng, Các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa - khử bằng
phương pháp thăng bằng electron và phân tử ion. (Số 8(80)/2008).
ðề tài chúng tôi quan tâm nghiên cứu phản ứng oxi hóa - khử trong chương
trình hóa học phổ thông nhằm tìm hiểu sự hình thành, phát triển và vận dụng phản
ứng oxi hoá - khử trong dạy hoá học phổ thông.

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
7
CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Khái quát về phản ứng hóa học
1.1.1.Khái niệm phản ứng hóa học [2]
Quá trình biến ñổi chất này thành chất khác gọi là phản ứng hóa học. Chất
ban ñầu bị biến ñổi trong phản ứng gọi là chất phản ứng (chất tham gia, chất mới
sinh ra là sản phẩm). Trong phản ứng hoá học tổng khối lượng các chất tham gia
phản ứng bằng tổng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng.
Phản ứng hóa học ñược ghi theo phương trình chữ như sau:
Tên các chất phản ứng → Tên các sản phẩm
Ví dụ: Lưu huỳnh + sắt → Sắt (II)sunfua
Trong quá trình phản ứng, lượng chất phản ứng giảm dần, lượng sản phẩm tăng
dần.

Trong phản ứng hóa học chỉ có liên kết giữa các nguyên tử thay ñổi làm cho phân
tử này biến thành phân tử khác.
Phản ứng xảy ra ñược khi các chất tham gia tiếp xúc trực tiếp với nhau, có trường
hợp ñun nóng, có trường hợp cần xúc tác.
Nhận biết dấu hiệu xảy ra dựa vào dấu hiệu có chất mới tạo thành.
1.1.2. Các loại phản ứng hóa học
1.1.2.1. Các loại phản ứng trong hóa học vô cơ : [2]
 Phản ứng có sự thay ñổi số oxi hóa và phản ứng không có sự thay ñổi số oxi hóa
Các dạng phản ứng hoá học cơ bản:
- Phản ứng phân tích là phản ứng trong ñó một chất bị phân tích thành nhiều chất
mới.
Ví dụ: CaCO
3
= CaO + CO
2
↑
- Phản ứng kết hợp là phản ứng trong ñó hai hay nhiều chất kết hợp với nhau
tạo thành một chất mới.
Ví dụ: BaO + H
2
O = Ba(OH)
2
.
- Phản ứng thế là phản ứng trong ñó nguyên tử của ngyên tố này ở dạng ñơn chất
thay thế nguyên tử của nguyên tố khác trong hợp chất.
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
8
Ví dụ: Zn + H
2
SO

4
loãng = ZnSO
4
+ H
2
↑
- Phản ứng trao ñổi là phản ứng trong ñó các hợp chất trao ñổi nguyên tử hay
nhóm nguyên tử với nhau.
Ví dụ: BaCl
2
+ NaSO
4
= BaSO
4
+ 2NaCl.
 Phân loại dựa trên hiệu ứng nhiệt của phản ứng :
- Phản ứng tỏa nhiệt.
ðịnh nghĩa: Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học giải phóng năng lượng
dưới dạng nhiệt.
Ví dụ như phản ứng ñốt cháy xăng dầu, cung cấp năng lượng ñể vận hành xe
cộ, máy móc…
- Phản ứng thu nhiệt
ðịnh nghĩa : phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học hấp thụ năng lượng dưới
dạng nhiệt.
Ví dụ như khi sản xuất vôi, người ta phải liên tục cung cấp năng lượng dưới
dạng nhiệt ñể thực hiện phản ứng phân hủy ñá vôi.
1.1.2.2.Các loại phản ứng trong hóa hữu cơ:[2]
 Phản ứng cộng.
Phân tử hữu cơ kết hợp thêm với các nguyên tử hoặc phân tử khác.
Ví dụ:

0
2 3 3
2
t
HC CH H H C CH≡ + → −
 Phản ứng thế
Một hoặc một nhóm nguyên tử ở phân tử hữu cơ bị thế bởi một hoặc một
nhóm nguyên tử khác.
Ví dụ: H
3
C – OH + H-Br → H
3
C- Br +HOH
 Phản ứng tách
Một vài nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử bị tách ra khỏi phân tử.
Ví dụ: H
3
C- CH
2
-OH
0
,170H C
+
→ H
2
C = CH
2
+H
2
O

 Phản ứng phân hủy
Phân tử bị phá hủy hoàn toàn thành các nguyên tử hoặc các phân tử nhỏ.
Ví dụ: CH
4

→
o
t
C + 2H
2

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
9
C
4
H
10
+ 5F
2
→ 4C + 10HF
C
6
H
12
+ 9O
2
→ 6CO
2
+ 6H
2

O
 Phản ứng este hóa
Là phản ứng ñiều chế este bằng cách ñun nóng ancol với axit cacboxylic, có
axit mạnh làm xúc tác.
RCOOH + R’OH
H
+
⇀
↽
R – COOR’ + H
2
O
 Phản ứng trùng hợp
Phản ứng trùng hợp là quá trình kết hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau
hoặc tương tự nhau tạo thành những phân tử rất lớn gọi là polime. Trong phản ứng
trùng hợp, chất ñầu (các phân tử nhỏ) ñược gọi là monome. Sản phẩm của phản ứng
gồm nhiều mắt xích monome hợp thành nên ñược gọi là polime. Số lượng mắt xích
monome trong một phân tử polime gọi là hệ số trùng hợp và kí hiệu là n.
1.2. Phản ứng oxi hóa - khử
1.2.1. Một số khái niệm
1.2.1.1. Hóa trị và số oxi hóa [4]
 Hóa trị
- Hóa trị ñặc trưng cho khả năng nguyên tử của các nguyên tố ñó có thể hình
thành một số liên kết hoá học nhất ñịnh. Hoá trị thường gắn liền với một kiểu liên kết
cụ thể. Có thể ñịnh nghĩa nó là số nguyên tử của nguyên tố hóa trị một kết hợp với
một nguyên tử của nguyên tố ñã cho.
Chẳng hạn, trong axit clohidric HCl, clo có hóa trị một, trong nước H
2
O oxi có
hóa trị hai, trong amoniac NH

3
nitơ có hóa trị ba, trong metan CH
4
cacbon có hóa trị
bốn, trong PCl
5
photpho có hóa trị năm, trong SF
6
lưu huỳnh có hóa trị sáu….
- Với sự phát triển học thuyết về liên kết hóa học, hóa trị của nguyên tử trong
phân tử ñược hiểu là số cặp ñiện tử mà nguyên tử ñã cho dùng ñể liên kết với những
nguyên tử khác, như vậy hóa trị ñược ñịnh nghĩa là số liên kết nhờ ñó nguyên tử ñã
cho kết hợp với những nguyên tử khác. Số liên kết mà nguyên tử có thể tạo thành
bằng số ñiện tử không kết ñôi của nó. Ở ñây không tính ñến tính có cực của liên kết
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
10
ñược tạo thành và vì vậy hóa trị không có dấu. Cần nhấn mạnh rằng hóa trị xác ñịnh
theo số liên kết không thể âm và cũng có thể bằng không.
- ðiện hoá trị ñược xác ñịnh bằng số electron mà một nguyên tử mất ñi hay thu vào
khi tạo thành ion ñơn. ðó là ñiện tích của các ion trong hợp chất ion. Chẳng hạn,
trong phân tử CaCl
2
, nguyên tử Caxi có ñiện hoá trị +2, nguyên tử Clo -1.
- Cộng hoá trị ñược xác ñịnh bằng số liên kết cộng hoá trị do các nguyên tử trong
phân tử tạo thành. Nói chung, mỗi liên kết cộng hoá trị ñược hình thành từ một cặp
electron. Ví dụ trong phân tử H
2
, hydro có cộng hoá trị I (H-H); trong phân tử N
2
,

nguyên tử nitơ có cộng hoá trị III (N≡N) (Mỗi gạch nối chỉ một liên kết thực hiện
bằng một cặp electron).
 Số oxi hóa
ðể thuận tiện khi xem xét phản ứng oxi hoá - khử và tính chất của các nguyên tố,
người ta ñưa ra khái niệm số oxi hoá (còn gọi là mức oxi hoá hay ñiện tích hoá trị).
Số oxi hoá là ñiện tích quy ước mà nguyên tử có ñược nếu giả thuyết rằng cặp e
liên kết (do 2 nguyên tử góp chung) chuyển hoàn toàn về phía nguyên tử có ñộ âm
ñiện lớn hơn.
Số oxi hoá ñược tính theo quy tắc sau :
− Tổng ñại số số oxi hoá của các nguyên tử trong phân tử trung hoà ñiện bằng 0.
− Tổng ñại số số oxi hoá của các nguyên tử trong một ion phức tạp bằng ñiện tích của
ion. Ví dụ trong ion HSO
4
-
, số oxi hoá của H là +1, của O là −2 của S là +6.
+ 1 + 6 + (−2. 4) = − 1.
− Trong ñơn chất, số oxi hoá của các nguyên tử bằng 0.
Ví dụ: Trong Cl
2
, số oxi hoá của Cl bằng 0.
− Khi tham gia hợp chất, số oxi hoá của một số nguyên tố có trị số không ñổi như
sau:
+ Kim loại kiềm luôn bằng +1.
+ Kim loại kiềm thổ luôn bằng +2.
+ Oxi (trừ trong peoxit bằng − 1) luôn bằng − 2.
+ Hiñro (trừ trong hiñrua kim loại bằng − 1) luôn bằng − 2, Al thường bằng +3.
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
11
Chú ý: Dấu của số oxi hoá ñặt trước giá trị, còn dấu của ion ñặt sau giá trị.
Ví dụ: Số oxi hóa của

3
Fe
+
, của ion Fe
3+
.
1.2.1.2. Chất khử và chất oxi hóa
- Một số chất khử và chất oxi hoá quan trọng nhất [22]
NHỮNG CHẤT KHỬ VÀ NHỮNG CHẤT OXI HÓA QUAN TRỌNG NHẤT

Chất khử : Chất nhường e Chất oxi hóa : Chất nhận e
- Nguyên tử kim loại, hidro, hidro
peoxit H
2
O
2
.
- Cacbon, cacbon(II)oxit.
- Các hợp chất của lưu huỳnh:
H
2
S, H
2
SO
3
và muối của nó,
Na
2
S
2

O
3
…
- Axit có gốc axit là nhóm halogen :
HI, HBr, HCl…
- Muối : SnCl
2
, FeSO
4
, MnSO
4
,
Cr
2
(SO4)
3
….
- Các hợp chất của nitơ : HNO
2
,
NH
3
, N
2
H
4
, NH
2
OH, NO…
- H

3
PO
3
, H
3
AsO
3
, K
4
[Fe(CN)
6
].
- Một số hợp chất hữu cơ: Andehit,
rượu, axit fomic và axit oxalic.

- Các halogen:F
2
,Cl
2
, Br
2
.
- Các hợp chất của Mangan :
Mn
2
O
7
, MnO
3
, MnO

2
, KMnO
4
,
K
2
MnO
4
.
- Các hợp chất của Crom : CrO
3
,
K
2
CrO
4
, K
2
CrO
7…

- Các hợp chất của Oxi : O
2
, O
3
,
H
2
O
2

và muối của nó.
- Các axit có tính oxi hoá mạnh
như: H
2
SO
4
, H
2
SeO
4
, HNO
3
và muối
của nó…
- Ion của những kim loại quý (Ag
+
,
Pb
2+
, Au
3+
…)
- Pb(CH
3
COO)
2
, (NH
4
)
2

S
2
O
8
,
K
3
[Fe(CN)
6
], CuO ,Ag
2
O, PbO
2
.
- Hipoclorit. Clorat, peclorat.
- Nước cường toan, hỗn hợp của axit
nitric ñậm ñặc và axit flohidric ñậm
ñặc.
ðể xảy ra ñược phản ứng oxi hóa - khử cần phải biết có những nguyên tử, phân tử
hoặc ion có khả năng cho hoặc thu nhận ñiện tử.[3]
• ðơn chất có thể là chất oxi hoá, có thể là chất khử :
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
12
+ Chất oxi hoá có thể là ñơn chất, mà nguyên tử trung hoà của nó nhận
electron thành ion tích ñiện âm, có cấu trúc electron của khí trơ gần nhất. Các nguyên
tử trung hoà của những nguyên tố có ngoài cùng 7 (s
2
p
5
); 6(s

2
p
4
); 5(s
2
p
3
) và 4(s
2
p
2
)
electron. Chất oxi hoá mạnh nhất là halogen và oxi ở dạng nguyên tử.
+ Chất khử ñiển hình là những nguyên tử có số electron ở lớp ngoài cùng chứa
từ một ñến ba electron. Trong các chất khử này là kim loại, là các nguyên tố s, d, f.
• Các oxiaxit và các muối của chúng có thể là chất oxi hoá có thể là chất khử.
+ Chất oxi hoá là các oxiaxit có số oxi hoá cao nhất và các muối của chúng.
Trong thành phần của chất oxi hoá thường có các nguyên tử của nguyên tố ở mức oxi
hoá cao.
Ví dụ :
7
4
K MnO
+
,
6
2
2 7
K Cr O
+

….
+ Chất khử là các oxi axit có số oxi hoá thấp và các muối của chúng. Các phân
tử của các chất khử này chứa một hoặc một số nguyên tử của nguyên tố ở một trong
số các trạng thái oxi hoá thấp của nó. Khi tương tác với các chất oxi hoá các nguyên
tử này nhường electron, tạo thành hợp chất ứng với trạng thái số oxi hoá dương (có
thể số oxi hoá dương cực ñại ) của nguyên tố này.
Ví dụ :
4
2 3
H S O
+
+
0
2
Br
+ H
2
O →
6
2 4
H S O
+
+
1
2H Br
−

• Ion kim loại tích ñiện dương có thể là chất oxi hoá, có thể là chất khử.
+ Chất oxi hoá là các ion kim loại tích ñiện dương ở số oxi hoá cao nhất.
Các ion kim loại tích ñiện dương ñều thể hiện ở mức ñộ nào ñó tính oxi hoá. Trong

số chúng, chất oxi hoá mạnh hơn là các ion tích ñiện dương ở số oxi hoá cao.
Ví dụ : Fe
3+
, Cu
2+
, Hg
2+
….
+ Chất khử là các ion dương kim loại có số oxi hoá thấp, nếu chúng còn có
thể có những trạng thái với số oxi hoá cao hơn.
Ví dụ : Fe
2+
→ Fe
3+
+ 1e
Cu
+
→ Cu
2+
+ 1e
• Chất khử là các ion nguyên tố tích ñiện âm
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
13
Các phi kim, nếu là chất oxi hoá yếu, khi ở trạng thái ion âm nó là chất khử
mạnh. Khả năng khử của các ion tích ñiện âm có ñiện tích như nhau tăng lên theo sự
tăng bán kính nguyên tử.
Ví dụ : Trong nhóm halogen, ion I
-
có khả năng khử lớn hơn so với ion Br
-

và
Cl
-
còn F
-
thể hiện tính khử rất yếu.
• Trường hợp một chất vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử.
Khi một nguyên tố có trong một hợp chất hoặc ñơn chất có số oxi hoá trung
gian thì có cả hai tính chất vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.
Ví dụ :
3
2
3K N O
+
+
5
3
H Cl O
−
=
5 1
3
3K N O H Cl
+ −
+

(Chất khử)

3
2

3K N O
+
+
1 0 2
2
2 4 2 4 2
2 2 2 2 2K I H SO I N O K SO H O
− +
+ → + + +

(Chất oxi hoá)
Trong một số chất, chất oxi hoá và chất khử trong nội phân tử
Ví dụ :
1 5 2 1 0
3 2
2 2 3K Cl O K Cl O
+ + − −
→ +

• Trong một số chất, chất oxi hoá và chất khử còn phụ thuộc vào môi
trường tiến hành phản ứng.
ðiều kiện ñể phản ứng oxi hóa - khử có thể xảy ra: [8]
- ðiều kiện cần : Phản ứng oxi hóa khử xảy ra theo chiều: chất oxi hóa mạnh sẽ oxi
hóa chất khử mạnh nhất, sinh ra chất oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn.
Dựa vào dãy ñiện hóa của kim loại ñể biết qui luật biến thiên tính oxi hóa của ion
kim loại và tính khử của nguyên tử kim loại.
- ðiều kiện khác : Ngoài ñiều kiện cần, phản ứng oxi hóa – khử xảy ra ñược còn
phụ thuộc vào các yếu tố: môi trường, xúc tác, nhiệt ñộ thực hiện phản ứng .
+ Ảnh hưởng của môi trường:
Phản ứng oxi hóa – khử có thể xảy ra trong những môi trường khác nhau:

trong môi trường axit (dư ion H
+
), trung tính (H
2
O) và kiềm (OH
-
). Tùy theo môi
trường, ñặc ñiểm diễn biến phản ứng giữa cá chất cho trước có thể thay ñổi.Môi
trường ảnh hưởng ñến sự biến ñổi mức oxi hóa của các nguyên tử. Ví dụ như ion
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
14
MnO
4
-
làm cho dung dịch có màu ñỏ thẫm, trong môi trường axit nó bị khử ñến
Mn
2+
, trong môi trường trung tính bị khử ñến MnO
2
, trong môi trường kiềm bị khử
ñến MnO
4
2-
.
Ví dụ : Trong môi trường axit:
5Na
2
SO
3
+2KMnO

4
+ 3H
2
SO
4
→ 5NaSO
4
+ 2MnSO
4
+ 3H
2
O + K
2
SO
4

Trong môi trường trung tính hoặc bazơ yếu:
3Na
2
SO
3
+2KMnO
4
+ H
2
O → 2MnO
2
↓ + 3Na
2
SO

4
+ 2KOH
+ Ảnh hưởng của xúc tác ñến sản phẩm phản ứng:
4NH
3
+ 3O
2
→ 2N
2
+ 6H
2
O
4NH
3
+ 5O
2

→
xtPt
4NO + 6H
2
O
+ Ảnh hưởng của nhiệt ñộ : nhiệt ñộ cũng ảnh hưởng ñến sản phẩm phản ứng.
Chẳng hạn, khi ñốt khí H
2
S trong ñiều kiện dư oxi và ở nhiệt ñộ cao thì sản phẩm thu
ñược là SO
2
và trong trường hợp này oxi không khí ñã oxi hoá lưu huỳnh trong hợp
chất H

2
S từ S
-2
tăng lên S
+4
còn khi ñốt H
2
S trong ñiều kiện thiếu oxi và ở nhiệt ñộ
không cao thì sản phẩm thu ñược là lưu huỳnh và trong trường hợp này oxi không khí
ñã oxi hoá lưu huỳnh trong hợp chất H
2
S từ
2
S
−
tăng lên S
0
.
PTHH : 2H
2
S + 3O
2( dư)

 →
tocao
2 SO
2
+ 2H
2
O

2H
2
S + 3O
2( thiếu)
 →
tothâp
2S + 2H
2
O
1.2.1.3. Sự khử, sự oxi hóa
- Sự khử (quá trình khử) một chất là làm cho chất ñó nhường electron hay làm
tăng số oxi hóa của chất ñó.
- Sự oxi hóa (quá trình oxi hóa) một chất là làm cho chất ñó nhận electron hay làm
giảm số oxi hóa của chất ñó.
1.2.1.4. Cặp oxi hóa - khử [14]
Ở quá trình khử, chất oxi hóa bị khử chuyển thành chất khử. Ở quá trình oxi hóa,
chất khử bị oxi hóa chuyển thành chất oxi hóa. Chất oxi hóa và chất khử của cùng
một quá trình hợp thành một cặp oxi hóa – khử hay một hệ oxi hóa - khử (kí hiệu là
Ox/Kh).
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
15
Ví dụ: Zn + Cu
2+
→ Zn
2+
+ Cu
Có thể viết thành hai nửa phản ứng:
Zn  Zn
2+
+ 2e k

1
 ox
1
+ ne (1)
Cu
2+
+ 2e  Cu ox
2
+ ne  k
2
(2)
Zn + Cu
2+
 Zn
2+
+ Cu K
1
+ox
2
 ox
1
+k
2

Trong nửa phản ứng (1), Zn nhường e, giữ vai trò chất khử (k
1
), Zn
2+
có khả năng
nhận e (trong phản ứng nghịch) giữ vai trò tác nhân oxi hóa (ox

1
). Ta có cặp oxi hóa -
khử : ox
1
/k
1
(Zn
2+
/Zn). Một cách tương tự, trong nửa phản ứng (2) ta có cặp oxi hóa -
khử: ox
2
/k
2
(Cu
2+
/Cu).
Như vậy, trong một phản ứng oxi hóa - khử có sự trao ñổi e giữa tác nhân
k
1
(Zn) của cặp oxi hóa khử và tác nhân oxi hóa ox
2
(Cu
2+
) của một cặp oxi hóa - khử
khác.
1.2.1.5. Phản ứng oxi hóa - khử.
- ðịnh nghĩa: Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong ñó trong ñó có sự
chuyển electron giữa các chất phản ứng.
Hay còn có cách ñịnh nghĩa khác: Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học
trong ñó có sự thay ñổi số oxi hóa của một số nguyên tố.

1.2.2. Các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa - khử
1.2.2.1. Phương pháp ñại số [22]
- Nguyên tắc: Số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau.
- Các bước cân bằng :
+ ðặt ẩn số là các hệ số hợp thức. Dùng ñịnh luật bảo toàn khối lượng ñể cân
bằng nguyên tố và lập phương trình ñại số.
+ Chọn nghiệm tùy ý cho 1 ẩn, rồi dùng hệ phương trình ñại số ñể suy ra các ẩn
số còn lại.
Ví dụ: KMnO
4
+ HCl → MnCl
2
+ Cl
2
+ KCl + H
2
O
aKMnO
4
+ bHCl → cMnCl
2
+ dCl
2
+ eKCl + fH
2
O
K : a = e (1)
Mn : a = c (2)
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
16

O : 4a = f (3)
H : b = 2f (4)
Cl : b = 2c + 2d + e (5)
(Có hệ 5 phương trình, 6 ẩn số)
Chọn e = 1 ⇒ (1) a = 1
(2) c = 1
(3) f = 4
(4) b = 8
(5) d = 5/2
Nhân các nghiệm số với 2 , ta ñược :
2KMnO
4
+ 16HCl → 2MnCl
2
+ 5Cl
2
+ 2KCl + 8H
2
O
Nhận xét: Phương pháp này cho phép áp dụng với mọi phương trình từ ñơn giản
ñến phức tạp. Tuy nhiên, khi cân bằng phương trình phản ứng theo phương pháp này
sẽ mất rất nhiều thời gian vì phải giải cả một hệ nhiều phương trình toán học, nhiều
khi rất phức tạp, ñòi hỏi ở HS nhiều kĩ năng toán học, tính chất toán học lấn át tính
chất hoá học hơn, làm lu mờ bản chất hoá học. Phương pháp này không giúp học sinh
hiểu rõ bản chất của phản ứng oxi hoá – khử là sự nhường và nhận electron, tổng
electron cho bằng tổng electron nhận. HS không xác ñịnh ñược số oxi hóa. ðể tiết
kiệm thời gian ta nên sử dụng phương pháp cân bằng ñiện tử (thăng bằng electron).
1.2.2.2. Phương pháp cân bằng electron [3]
Trong chương trình hoá học THPT thì phương pháp cân bằng electron là
phương pháp cơ bản, phổ biến và ñược áp dụng ñể cân bằng phương trình phản ứng

oxi hoá – khử vì phương pháp cân bằng electron chỉ rõ bản chất của phản ứng oxi
hoá – khử là sự nhường và nhận electron, tổng electron cho bằng tổng electron nhận,
giúp học sinh có thể cân bằng nhanh, ñơn giản, chính xác các phương trình phản ứng
oxi hóa - khử từ ñơn giản ñến phức tạp.
- Nguyên tắc: dựa vào sự bảo toàn electron nghĩa là tổng số electron của chất khử
cho phải bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.
- Các bước cân bằng :
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
17
Bước 1 : Viết sơ ñồ phản ứng với các nguyên tố có sự thay ñổi số oxi hóa.
Bước 2 : Viết các quá trình: khử (cho electron), oxi hóa (nhận electron).
Bước 3: Cân bằng electron: nhân hệ số ñể:
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 ñổi số oxi hoá (thường theo thứ tự):
- Kim loại (ion dương) ; gốc axit (ion âm)
- Môi trường (axit, bazơ) ; nước (cân bằng H
2
O ñể cân bằng hiñro).
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 khử của từng nguyên tố, cần
theo ñúng chỉ số qui ñịnh của nguyên tố ñó.
Ví dụ: Fe + H
2
SO
4

ñặc nóng
→ Fe
2

(SO
4
)
3
+ SO
2
↑ + H
2
O
Bước1:
0 6 3 4
2
2 4 4 3 2 2
( )Fe H S O Fe SO S O H O
+ + +
+ → + ↑ +

Bước 2,3 1 x 2Fe
0
→ 2Fe
+3
+ 6e
3 x S
+6
+ 2e → S
+4

Bước 4,5. 2Fe + 6H
2
SO

4
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
↑+ 6H
2
O
Tuy nhiên, có một số phương trình mà ta không thể cân bằng theo phương pháp
thăng bằng electron ñược. Nhiều phản ứng thì cần thêm ñiều kiện hoặc môi trường
thì phản ứng mới xảy ra. Một phương pháp ñược ñưa ra, nó ñáp ứng ñầy ñủ các yêu
cầu trên, chính xác hơn ñó là phương pháp cân bằng ion – electron.
1.2.2.3. Phương pháp cân bằng ion – electron [3]
- Phạm vi áp dụng: ñối với các quá trình xảy ra trong dung dịch, có sự tham gia
của môi trường (H
2
O, dung dịch axit hoặc bazơ tham gia).
- Nguyên tắc:
• Nếu phản ứng có axit tham gia: vế nào thừa O phải thêm H
+
ñể tạo H
2
O và
ngược lại.
• Nếu phản ứng có bazơ tham gia: vế nào thừa O phải thêm H
2

O ñể tạo ra OH
-

- Các bước tiến hành:
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
18
Bước 1: Tách ion, xác ñịnh các nguyên tố có số oxi hóa thay ñổi và viết các nửa
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 H
2
O ñể cân bằng số nguyên tử hiñro
Kiểm soát số nguyên tử oxi ở 2 vế (phải bằng nhau).
Cân bằng ñiện tích: thêm electron vào mỗi nửa phản ứng ñể cân bằng ñiện tích
Bước 3: Cân bằng electron: nhân hệ số ñể:
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 phương trình ion thu gọn.
Bước 5: ðể chuyển phương trình dạng ion thu gọn thành phương trình ion ñầy ñủ
và phương trình phân tử cần cộng vào 2 vế những lượng bằng nhau các cation hoặc
anion ñể bù trừ ñiện tích.
Ví dụ : Cân bằng phương trình phản ứng:
Cu + HNO
3
→ Cu(NO

3
)
2
+ NO ↑ + H
2
O
Bước 1 : Cu + H
+
+ NO
3
-
→ Cu
2+
+ NO
3
-
+ NO↑ + H
2
O
Cu
0
→ Cu
2+

NO
3
-
→ NO
Bước 2 : Cân bằng nguyên tố:
Cu → Cu

2+

NO
3
-
+ 4H
+
→ NO + 2H
2
O
Cân bằng ñiện tích
Cu → Cu
2+
+ 2e
NO
3
-
+ 4H
+
+ 3e → NO + 2H
2
O
Bước 3 : Cân bằng electron:
3x Cu → Cu
2+
+ 2e
2x NO
3
-
+ 4H

+
+ 3e → NO + 2H
2
O
Bước 4 : 3Cu + NO
3
-
+ 8H
+
→ 3Cu
2+
+ 2NO↑ + 4H
2
O
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
19
Bước 5 : 3Cu + 8HNO
3
→ 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO↑ + 4H
2
O
Nhận xét: Phương pháp cân bằng ion – ñiện tử (ion – electron) cũng giống như
phương pháp cân bằng electron, nhưng khác là viết các chất oxi hóa và chất khử dưới
dạng ion, thể hiện ñúng sự tồn tại của chúng trong dung dịch.
Sự khác nhau giữa phương pháp cân bằng e và phương pháp ion – electron:
- Phương pháp nửa phản ứng chia phương trình phản ứng oxi hóa – khử thành hai

nửa phản ứng.
- Cân bằng khối lượng và cân bằng ñiện tích ñối với mỗi nửa phản ứng
- Phương pháp nửa phản ứng không dùng khái niệm số oxi hóa.
Phương pháp này cũng không chỉ rõ bản chất của phản ứng oxi hoá – khử là sự
nhường và nhận electron, tổng electron cho bằng tổng electron nhận. Do vậy trong
chương trình phổ thông, HS chỉ sử dụng phương pháp này ñối với các phản ứng xảy
ra trong dung dịch, có sự tham gia của môi trường. ðây ñược xem là nội dung khó
ñối với HS trung học phổ thông.
Ngoài ra còn có một số phương pháp cân bằng khác:
1.2.2.4. Phương pháp thăng bằng số oxi hóa.[1]
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc sau:
Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số oxi hóa tăng bằng tổng số oxi hóa giảm.
Các bước cân bằng phản ứng:
Bước 1 : Ghi số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay ñổi.
Bước 2 : Ghi tổng số số oxi hóa tăng hay giảm.
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số oxi hóa tăng bằng tổng số oxi hóa
giảm. Bước 4 : ðặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ ñồ phản ứng.
Thử lại hai vế của phương trình tổng ñiện tích ñều bằng không.
Ví dụ: Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử sau:
Fe
2
O
3
+ CO → Fe + CO
2
↑
Bước 1:
3 2 2 0 4
2 3
2

Fe O CO Fe C O
+ − + +
+ → +



PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
20
+3e
Bước 2:
3 2 2 0 4
2 3
2
Fe O CO Fe C O
+ − + +
+ → +


-2e(3)
Bước 3:
3 2 2 0 4
2 3
2
Fe O C O Fe C O
+ − + +
+ → +

. +3e(2)
Bước 4: Fe
2

O
3
+ 3CO → 2 Fe + 3CO
2
↑
Thử lại hai vế của phương trình ñều có 2Fe, 3C,6O; tổng ñiện tích ñều bằng không.
1.2.2.5. Các dạng phản ứng oxi hóa - khử phức tạp [3]
1) Phản ứng oxi hoá - khử có hệ số bằng chữ
- Nguyên tắc : Cần xác ñịnh ñúng sự tăng giảm số oxi hoá của các nguyên tố
Ví dụ : Fe
3
O
4
+ HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ N
x
O
y
↑+ H
2
O
(5x – 2y) x 3Fe
+8/3
→ 3Fe
+9/3

+ e
1 x xN
+5
+ (5x – 2y)e → xN
+2y/x

(5x-2y) Fe
3
O
4
+ (46x-18y)HNO
3
→ (15x-6y)Fe(NO
3
)
3
+ N
x
O
y
↑

+ (23x-9y)H
2
O
2) Phản ứng có chất hóa học là tổ hợp của nhiều chất khử
- Nguyên tắc :
+ Cách 1 : Viết mọi phương trình biểu diễn sự thay ñổi số oxi hoá, chú ý sự
ràng buộc hệ số ở hai vế của phản ứng và ràng buộc hệ số trong cùng phân tử.
+ Cách 2 : Nếu một phân tử có nhiều nguyên tố thay ñổi số oxi hoá có thể xét

chuyển nhóm hoặc toàn bộ phân tử, ñồng thời chú ý sự ràng buộc ở vế sau.
Ví dụ : Cân bằng phản ứng sau : FeS
2
+ O
2
→ Fe
2
O
3
+ SO
2


2 3
1 4
1
2 2 2.5
Fe Fe e
S S e
+ +
− +
→ +
→ →


3 4
2
0 2
2
2 11

2 4 4
FeS Fe S e
O e O
+ +
−
→ + +
+ →

4FeS
2
+ 11O
2
→ 2Fe
2
O
3
+ 8SO
2

-2e
4 x

11 x
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
21
3) Phản ứng có nguyên tố tăng hay giảm số oxi hoá ở nhiều nấc
- Nguyên tắc :
+ Cách 1 : Viết mọi phương trình thay ñổi số oxi hoá, ñặt ẩn số cho từng nấc
tăng, giảm số oxi hoá.
+ Cách 2 : Tách ra thành hai hay nhiều phương trình ứng với từng nấc số oxi

hóa tăng hay giảm.
Ví dụ : Cân bằng phản ứng sau:
Al + HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ NO↑ + N
2
O↑ + H
2
O
Cách 1:
0 3
(3 8 ) 3x y Al Al e
+
+ → +

5 2
5 1
3
2 8 2
x N xe x N
y N ye y N
+ +
+ +
+ →
+ →

(3x+8y)Al +(12x+30y)HNO
3
→ (3x+8y)Al(NO
3
)
3
+ 3xNO+ 3yN
2
O + (6x+15y)H
2
O
Cách 2 : Tách thành 2 phương trình :
a x Al + 4HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
b x 8Al + 30 HNO
3
→ 8Al(NO
3
)
3
+3N
2
O + 15H

2
O
(a+8b)Al + (4a+30b)HNO
3
→ (a+8b)Al(NO
3
)
3
+ aNO + 3bN
2
O + (2a+15b)H
2
O
4) Phản ứng không xác ñịnh rõ môi trường
- Nguyên tắc:
• Có thể cân bằng nguyên tố bằng phương pháp ñại số hoặc qua trung gian
phương trình ion thu gọn.
• Nếu do gom nhiều phản ứng vào, cần phân tích ñể xác ñịnh giai ñoạn nào là
oxi hóa, giai ñoạn nào là khử.
Ví dụ: Al + H
2
O + NaOH → NaAlO
2
+ H
2

Al + H
2
O → Al(OH)
3

+ H
2


0 3
1 0
2
3
2 2
Al Al e
H e H
+
+
→ +
+ →

2Al + 6H
2
O → 2Al(OH)
3
+ 3H
2
(1)
2Al(OH)
3
+ 2NaOH → 2NaAlO
2
+ 4H
2
O (2)

3x

3x
2x

3x
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
22
Tổng hợp 2 phương trình trên:
2Al + 2NaOH + 2H
2
O → 2NaAlO
2
+ 3H
2

1.2.3. Ý nghĩa và tầm quan trọng của phản ứng oxi hóa - khử
- Trong chương trình, phản ứng oxi hoá - khử ñược xem là loại phản ứng rất quan
trọng, nó xuất hiện xuyên suốt trong chương trình THPT, khi dạy tính chất hoá học
của các ñơn chất, hợp chất vô cơ và hữu cơ thường ñề cập ñến phản ứng oxi hoá –
khử và các khái niệm liên quan ñến phản ứng oxi hoá – khử : chất khử, chất oxi hoá,
số oxi hoá, quá trình khử, quá trình oxi hoá hay cân bằng phương trình phản ứng oxi
hoá - khử. Vì vậy, GV cần giúp cho HS nắm vững các kiến thức về phản ứng oxi hoá
- khử ñể các em học tốt hơn các phần kiến thức về chất và hợp chất ở các lớp trên.
- Trong ñời sống :
• Phản ứng oxi hóa - khử là một trong những quá trình quan trọng nhất
của thiên nhiên. Sự hô hấp, quá trình thực vật hấp thu khí cacbonic giải phóng oxi,
sự trao ñổi chất và hàng loạt quá trình sinh học khác ñều có cơ sở là phản ứng oxi
hóa – khử.
• Sự ñốt cháy nhiên liệu trong các ñộng cơ, các quá trình ñiện phân, các

phản ứng xảy ra trong pin và trong ăcquy ñều bao gồm sự oxi hóa và sự khử. Hàng
loạt quá trình sản xuất như luyện kim, chế tạo hóa chất, chất dẻo, dược phẩm, phân
bón hóa học... ñều không thực hiện ñược nếu thiếu các phản ứng oxi hóa – khử.
- Trong sản xuất:
Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học làm cơ sở của nhiều công nghệ sản
xuất luyện kim và trong công nghiệp hóa học . Người ta sử dụng hợp lí các phản ứng
oxi hóa - khử ñể tăng hiệu suất, nâng cao chất lượng sản phẩm. Nhiều phản ứng oxi
hóa – khử diễn ra trong quá trình kim loại bị phá hủy trong tự nhiên. Người ta ñã tìm
ñược nhiều biện pháp hạn chế các phản ứng oxi hóa – khử không có lợi.




PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
23
CHƯƠNG 2
PHẢN ỨNG OXI HÓA –KHỬ TRONG CHƯƠNG TRÌNH
HÓA HỌC PHỔ THÔNG
2.1. Phản ứng oxi hóa - khử trong chương trình hoá học phổ thông
2.1.1. Phản ứng oxi hóa - khử trong chương trình trung học cơ sở
2.1.1.1. Sự xuất hiện phản ứng oxi hóa - khử trong chương trình trung
học cơ sở [21]
Trong chương trình hoá học ở cấp trung học cơ sở, ñầu tiên HS ñược làm
quen với các khái niệm, các thuật ngữ hoá học như các khái niệm về: nguyên tử, phân
tử, số mol, ñơn chất và hợp chất…Sau ñó, HS ñược học về các loại phản ứng hoá
học: phản ứng hoá hợp, phản ứng phân huỷ, phản ứng thế, phản ứng trao ñổi, từng
loại phản ứng chỉ nêu lên ñược một vài ñặc ñiểm thuộc loại phản ứng ñó và chưa nói
lên ñược những ñặc ñiểm chung, mang tính khái quát từ những loại phản ứng ñó.
Trên cơ sở ñó, phản ứng oxi hoá – khử ñược nghiên cứu và ñề cập trong chương
trình. Phản ứng thế, một số phản ứng hoá hợp và một số phản ứng phân huỷ thuộc

loại phản ứng oxi hoá – khử. Ngoài ra cũng có một số phản ứng trao ñổi, một số phản
ứng phân huỷ không thuộc loại phản ứng oxi hoá – khử.
Phản ứng oxi hóa – khử ñã ñược tìm hiểu trong chương trình hóa học trung học
cơ sở ở chương 5 - Hidro – Nước, bài 32. Phản ứng oxi hóa - khử, SGK Hóa học 8.
HS ñã làm quen với phản ứng oxi hóa – khử theo quan niệm hẹp, dựa trên các phản
ứng cụ thể, không chỉ ra bản chất của phản ứng.
2.1.1.2. Các khái niệm
- Sự khử : Trong phản ứng hóa học giữa khí H
2
và CuO ở nhiệt ñộ cao :
CuO + H
2

→
to
Cu + H
2
O (1)
→
khí H
2
ñã chiếm oxi trong CuO.
Trong quá trình (1) ñã xảy ra quá trình tách nguyên tử oxi khỏi hợp chất CuO, ta
nói ñã xảy ra sự khử CuO tạo ra Cu.
Ở các nhiệt ñộ cao khác nhau, khí H
2
có thể chiếm ñược nguyên tố oxi của một
số oxit kim loại khác, như sắt(III) oxit Fe
2
O

3
, chì(II) oxit PbO….Người ta nói rằng :
trong các phản ứng hóa học này ñã xảy ra sự khử (hoặc sự khử oxi) oxit kim loại.
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
24
Như vậy : Sự tách oxi khỏi hợp chất gọi là sự khử.
- Sự oxi hóa : Sự tác dụng của oxi với một chất là sự oxi hóa, trong phản ứng (1)
trên ñã xảy ra quá trình kết hợp của nguyên tử oxi trong CuO với H
2
, ta nói ñã xảy ra
sự oxi hóa H
2
tạo thành H
2
O.
- Chất khử và chất oxi hóa:
• Chất chiếm oxi của chất khác là chất khử.
• Chất nhường oxi cho chất khác là chất oxi hóa.
Ví dụ: Trong phản ứng (1) H
2
là chất khử vì là chất chiếm oxi, CuO là chất oxi
hóa vì là chất nhường oxi.
- ðịnh nghĩa phản ứng oxi hóa – khử:
Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong ñó xảy ra ñồng thời sự oxi hóa
và sự khử.
2.1.1.3. Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa – khử trong chương trình
hoá học THCS
1) Phương pháp cân bằng theo trình tự kim loại – phi kim
Phương pháp này ñược dùng phổ biến ở cấp trung học cở sở, dùng cho học sinh
lớp 8 và 9, khi các em vừa hình thành khái niệm về hoá học và phương trình phản

ứng hoá học
Theo phương pháp này, ta cân bằng các nguyên tố từ phải qua trái (tức là ñếm bên
phải có bao nhiêu rồi mới cân bằng bên trái) theo trình tự : cân bằng số nguyên tử
kim loại và phi kim, rồi ñến hidro và cuối cùng sau khi ñã ñưa các hệ số rồi cân bằng
oxi.
Ví dụ1 : H
2
SO
4loãng
+ Al → Al
2
(SO
4
)
3
+ H
2
↑
Ở phản ứng trên có có Al là kim loại nên cân bằng trước, phải thêm 2 Al vào
trước Al vì sản phẩm tạo thành có 2 nguyên tử Al.
H
2
SO
4
+ 2Al → Al
2
(SO
4
)
3

+ H
2
↑
ðến cân bằng S, ta thấy vế phải có 3 gốc SO
4
2-
nên thêm 3 vào trước H
2
SO
4

3H
2
SO
4
+ 2Al → Al
2
(SO
4
)
3
+ H
2
↑
Cân bằng H, ta nhận thấy có 6 nguyên tử H ở vế trái nên thêm 3 trước phân tử H
2

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::
25
3H

2
SO
4
+ 2Al → Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
↑
Nhận thấy 2 vế của phương trình ñã cân bằng.
Ví dụ 2: C
3
H
8
+ O
2
→ CO
2
+ H
2
O
Tương tự, ta thấy ở ñây không có kim loại nên cân bằng phi kim trước.
Bên phải có 1 C còn bên trái có 3C do ñó thêm 3 trước CO
2
:
C
3

H
8
+ O
2
→ 3CO
2
+ H
2
O
Tiếp ñến cân bằng hidro, bên phải có 2 H còn bên trái có 8H, thêm 4 và trước H
2
O
và cuối cùng ñếm oxi ñược bên phải có 10 O , nên thêm 5 trước O
2
, ta ñược phương
trình hoàn chỉnh như sau :
C
3
H
8
+ 5O
2
→ 3CO
2
+ 4H
2
O
Tuy nhiên, ñối với một số phương trình phức tạp hơn thì ta không thể ñếm và cân
bằng như phương pháp này ñược, chẳng hạn như phương trình sau :
SO

2
+ H
2
S → S + H
2
O
Do ñó ta cần phải cân bằng phương trình phản ứng theo một cách khác.
2) Phương pháp nguyên tử, nguyên tố
ðây là một phương pháp ñơn giản. Khi cân bằng ta cố ý viết công thức của các
ñơn chất khí (N
2
, O
2
, H
2
,…) dưới dạng nguyên tử riêng biệt rồi lập luận qua một số
bước sau :
Ví dụ : N
2
+ O
2
→ N
2
O
5
⇒ Ta viết : N + O → N
2
O
5

ðể tạo thành một phân tử N
2
O
5
cần 2 nguyên tử N và 5 nguyên tử O, tức là :
2N + 5O → N
2
O
5

Nhưng phân tử nitơ và oxi bao giờ cũng gồm 2 nguyên tử, ñối với nitơ thì thoả
mãn do nitơ tồn tại dạng N
2
, còn nếu lấy 5 phân tử O
2
tức là số nguyên tử oxi tăng
gấp 2 thí số phân tử N
2
và phân tử N
2
O
5
cũng tăng gấp ñôi.
2N
2
+ 5O
2
→ 2N
2
O

5

Phương pháp này chỉ áp dụng ñược ñối với các phản ứng ñơn giản, chất tham gia
chỉ ở dạng ñơn phân tử.


PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::