Xây dựng hệ thống bài tập cơ sở lý thuyết hóa vô cơ phần phản ứng oxi hóa - khử và phức chất

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

======

TRẦN THỊ LOAN

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CƠ SỞ LÝ
THUYẾT HÓA VÔ CƠ PHẦN PHẢN ỨNG
OXI HÓA - KHỬ VÀ PHỨC CHẤT
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa học Vô cơ

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

TS. NGUYỄN VĂN QUANG

HÀ NỘI - 2017


Khóa luận tốt nghiệp

Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận với đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập cơ sở lý
thuyết hóa vô cơ phần phản ứng oxi hóa - khử và phức chất”, em xin gửi lời
cảm ơn sâu sắc ơn đến TS. Nguyễn Văn Quang ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn em
trong suốt quá trình thực hiện và tạo mọi điều kiện cho em hoàn thiện khóa luận.
Em cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô Khoa Hóa Trƣờng
Đại học sƣ phạm Hà Nội 2 đã tận tình truyền đạt kiến thức cho tôi trong 4 năm học

tập tại trƣờng và đã hết sức giúp đỡ tạo điều kiện để khóa luận hoàn thiện đúng thời
hạn.
Và em cũng xin chân thành cảm ơn tập thể các bạn sinh viên cùng lớp, cùng
khoa, gia đình đã động viên giúp đỡ trong thời gian nghiên cứu để tôi có thể hoàn
thiện khóa luận này.
Em xin chân thành cám ơn!
Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Trần Thị Loan

GVHD : Nguyễn Văn Quang

SV : Trần Thị Loan


Khóa luận tốt nghiệp

Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài ......................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...............................................................................................1
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................1
4. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................2
5. Giả thuyết khoa học ................................................................................................2
6. Phƣơng pháp nghiên cứu .........................................................................................2
NỘI DUNG .................................................................................................................3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .......................................................................................3

1. Bài tập hóa học ........................................................................................................3
1.1. Định nghĩa ............................................................................................................3
1.3. Hệ thống bài tập hóa học ......................................................................................4
CHƢƠNG 2: PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ ...........................................................6
2.1. Cơ sở lý thuyết .....................................................................................................6
2.1.1. Một số khái niệm cơ bản ...................................................................................6
2.2.2. Một số phƣơng pháp cấn bằng phản ứng oxi hóa khử .....................................7
2.2.3. Phân loại ..........................................................................................................13
2.2.4. Phƣơng pháp giải bài tập hóa sơ cấp dựa vào phản ứng oxi hóa – khử ..........14
2.2.5. Khả năng oxi hoá - khử của các chất vô cơ ...................................................14
2.2.5.1. Khả năng oxi hoá - khử của các chất vô cơ ở điều kiện chuẩn. ..................15
2.2.5.2. Khả năng phản ứng oxi hóa – khử của các chất vô cơ ở điều kiện không
chuẩn .........................................................................................................................16
2.2.5.3. Tính cân bằng trong các dung dịch phản ứng oxi hóa –khử. .......................24
2.2. Hệ thống bài tập định tính chƣơng oxi hóa – khử ..............................................26
2.3. Xây dựng hệ thống bài tập định lƣợng ...............................................................43
CHƢƠNG 3: PHẢN ỨNG PHỨC CHẤT ................................................................61
3.1. Cơ sở lý thuyêt ...................................................................................................61

GVHD : Nguyễn Văn Quang

SV : Trần Thị Loan


Khóa luận tốt nghiệp

Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

3.1.1. Một số khái niệm cơ bản .................................................................................61
3.1.2. Danh pháp .......................................................................................................64

3.1.3. Phân loại các phức chất ..................................................................................65
3.1.4. Đồng phân của phức chất ..............................................................................67
3.1.4.1. Đồng phân hình học hay đồng phân cis - trans .........................................67
3.1.4.2. Đồng phân quang học hay đồng phân gƣơng: .............................................68
3.1.4.3. Ngoài ra còn có các kiểu đồng phân khác:...................................................69
3.1.5. Liên kết trong phức chất .................................................................................69
3.1.6. Tính chất của phức chất .................................................................................77
3.2. Hệ thống bài tập định tính về cấu tạo của phức chất .......................................79
3.3. Hệ thống bài tập định lƣợng của phản ứng phức chất .......................................91
KẾT LUẬN .............................................................................................................104
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................105
PHỤ LỤC HƢỚNG DẪN GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP TỰ GIẢI

GVHD : Nguyễn Văn Quang

SV : Trần Thị Loan


Khóa luận tốt nghiệp

Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

DANH MỤC VIẾT TẮT

OXH

: Oxi hóa

CK

: Chất khử

HDTL

: Hƣớng dẫn trả lời

TNKQ

: Trắc nghiệm khách quan

PTPU

: Phƣơng trình phản ứng

PTHH

: Phƣơng trình hóa học

VD

: Ví dụ

CTCT

: Công thức cấu tạo

SGK

: Sách giáo khoa

BTNT

: Bảo toàn nguyên tố

e

: Electron

ĐKTC

: Điều kiện tiêu chuẩn

DLPT

: Dung lƣợng phối trí

SPT

: Số phối trí

En

: Etylenđiamin

Trien

: Trietilentetramin

PT

: Phƣơng trình

GVHD : Nguyễn Văn Quang

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Hóa học là một nhánh của khoa học tự nhiên, là ngành nghiên cứu về thành
phần, cấu trúc, tính chất và sự thay đổi của vật chất. Hóa học nói về các nguyên tố,
hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành
phần đó.
Hóa học là môn học thiết thực phục vụ đắc lực cho đời sống con ngƣời nhằm
giúp sinh viên một kiến thức vững vàng, biết phân tích và nhận định các chất, các
sự vật hiện tƣợng trong cuộc sống.
Phản ứng oxi hóa – khử và phức chất là những phản ứng không còn xa lạ
trong chƣơng trình hóa học vô cơ bậc đại học. Những bài tập định tính cũng nhƣ
định lƣợng về phản ứng oxi hóa – khử và phức chất ngày càng xuất hiện nhiều trong
các kì thi quốc gia cũng nhƣ quốc tế. Nhƣng hiện nay có rất ít các tài liệu về hệ
thống các bài tập với các dạng và các mức độ khác nhau nhằm giúp cho sinh viên
nắm vững những kiến thức đƣợc trang bị trong giáo trình hóa học vô cơ, đồng thời
đó còn là một tài liệu giúp cho sinh viên trong việc tự học và rèn luyện để nâng cao
tầm nhìn về mối quan hệ giữa lý thuyết và thực nghiệm.
Với lý do trên, em đã lựa chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập cơ sở lý
thuyết hóa vô cơ phần phản ứng oxi hóa-khử và phức chất”.

Với đề tài này, em hy vọng sẽ góp phần nâng cao kiến thức và tinh thần tích
cực hăng say học tập của các bạn sinh viên.
2. Mục đích nghiên cứu
- Hệ thống hóa kiến thức phản ứng oxi hóa – khử, phản ứng phức chất.
- Hệ thống bài tập tự luận hóa vô cơ bậc đại học về phản ứng oxi hóa – khử,
phản ứng phức chất.
- Xây dựng bài tập định tính, bài tập định lƣợng.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tổng quan cơ sở lý thuyết về thức phản ứng oxi hóa – khử và phản ứng phức

GVHD : Nguyễn Văn Quang

1

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

chất.
- Nghiên cứu đƣa ra hệ thống câu hỏi và các dạng bài tập.
- Nghiên cứu hƣớng dẫn đƣa ra cách giải, phân loại thành hệ thống hóa kiến
thức và bao quát nội dung môn học của chƣơng.
4. Phạm vi nghiên cứu
- Sinh viên trƣờng đại học.
- Nâng cao chất lƣợng dạy và học tích cực, hoạt động hóa ngƣời học, đáp ứng
mục tiêu giáo dục hiện nay.
5. Giả thuyết khoa học

Giải pháp quan trọng cho việc nâng cao năng lực tự học của sinh viên, vận
dụng linh hoạt lí thuyết đã học vào việc giải bài tập lí thuyết, dạng bài tập ứng dụng
thực tiễn trong đời sống và sản xuất.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
Nghiên cứu tài liệu, thực tế giảng dạy.

GVHD : Nguyễn Văn Quang

2

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

NỘI DUNG
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1. Bài tập hóa học
1.1. Định nghĩa
Theo nghĩa chung nhất, thuật ngữ “bài tập”, Tiếng Anh - “Exercise”, Tiếng
Pháp - “Exercice” dùng để chỉ một loạt hoạt động rèn luyện thể chất và tinh thần (trí
tuệ).
Ở Việt Nam khái niệm “bài tập” đƣợc dùng theo nghĩa rộng, bài tập có thể là
câu hỏi hay bài toán.
Bài tập hoá học là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi hay
đồng thời cả bài toán và câu hỏi thuộc về hoá học mà trong khi hoàn thành chúng,
ngƣời học nắm đƣợc một tri thức hay kĩ năng nhất định.
Nội dung của bài tập hoá học bao gồm các kiến thức chính yếu trong bài

giảng. Đó có thể là những câu hỏi lý thuyết đơn giản chỉ yêu cầu ngƣời học tái hiện
lại kiến thức vừa học hoặc đã học xong nhƣng cũng có thể là những bài tập tính
toán liên quan đến đến cả kiến thức hoá học lẫn toán học, đôi khi bài toán tổng hợp
yêu cầu ngƣời học phải vận dụng các kiến thức đã học từ trƣớc kết hợp với những
kiến thức vừa học để giải.
1.2. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học
- Làm cho ngƣời học hiểu sâu và khắc sâu kiến thức đã học
Bài tập hoá học giúp ngƣời học nhớ lại tính chất các chất, phƣơng trình phản
ứng, hiểu sâu hơn về các nguyên lý và định luật hóa học. Những kiến thức (khái
niệm, định nghĩa,…) chƣa vững thì thông qua giải bài tập sẽ giúp ngƣời học hiểu
sâu, nhớ lâu hơn.
- Cung cấp thêm những kiến thức mới
Ngoài tác dụng củng cố kiến thức đã học, bài tập hoá học còn cung cấp thêm
những kiến thức mới, mở rộng sự hiểu biết của ngƣời học một cách phong phú, sinh
động.
- Hệ thống hoá các kiến thức đã học

GVHD : Nguyễn Văn Quang

3

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

Đòi hỏi ngƣời học phải vận dụng tổng hợp các kiến thức đã học. Ngƣời học tự
mình làm bài tập sẽ củng cố kiến thức cũ một cách thƣờng xuyên.

- Thƣờng xuyên rèn luyện các kĩ năng kĩ xảo về hoá học
Trong quá trình giải bài tập hoá học, ngƣời học đã tự rèn luyện việc lập công
thức, cân bằng phƣơng trình, các thủ thuật tính toán. Nhờ việc thƣờng xuyên giải
bài tập, lâu dần các kĩ năng sẽ phát triển thành kĩ xảo giúp ngƣời học có thể ứng xử
nhanh trƣớc những tình huống xảy ra.
- Phát triển kĩ năng: (so sánh, quy nạp, diễn dịch, phân tích, tổng hợp, loại suy,
khái quát hoá,…)
Mỗi bài tập hoá học đều có những điểm nút, để mở những điểm đó ngƣời học
bắt buộc phải tƣ duy để sử dụng hoặc phƣơng pháp quy nạp, diễn dịch, loại
suy,…Nhờ vậy tƣ duy của ngƣời học đƣợc phát triển, năng lực làm việc độc lập
đƣợc nâng cao.
Trong quá trình giải các bài toán hoá học, ngƣời học buộc phải tái hiện lại kiến
thức cũ, xác định mối liên hệ giữa các điều kiện đã có và yêu cầu của đề bài thông
qua các hoạt động nhƣ phân tích, tổng hợp, phán đoán,…để tìm lời giải.
- Giáo dục tƣ tƣởng đạo đức
Việc tự mình thƣờng xuyên giải các bài tập hoá học góp phần rèn luyện cho
ngƣời học tinh thần kỉ luật, tính kiên nhẫn, tự kiềm chế, cẩn thận, cách suy nghĩ và
trình bày chính xác khoa học, qua đó nâng cao lòng yêu thích bộ môn.
1.3. Hệ thống bài tập hóa học
- Đảm bảo tính chính xác, khoa học
Tính chính xác, khoa học là nguyên tắc cơ bản quyết định một bài tập hóa học
có đạt yêu cầu hay không. Theo nguyên tắc này nội dung bài tập hóa học phải đảm
bảo tính chính xác về ngữ pháp, về chính tả, đảm bảo đúng các thuật ngữ hóa học.
Nội dung bài tập hóa học cần phải ngắn gọn, súc tích nhƣng vẫn đảm bảo tính logic
và đầy đủ về mặt ý nghĩa.
- Đảm bảo tính hệ thống
Để hệ thống bài tập phát huy tối đa tác dụng thì hệ thống bài tập cần phải có

GVHD : Nguyễn Văn Quang

4

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

tính hệ thống và tính đa dạng. Theo nguyên tắc này hệ thống bài tập đƣợc xây dựng
từ dễ đến khó, ở mỗi dạng bài tập đều có bài tập điển hình, bài tập tƣơng tự. Các bài
tập trong hệ thống cần có mối quan hệ hữu cơ với nhau, bài tập trƣớc là cơ sở nền
tảng để thực hiện bài tập sau, bài tập sau là sự cụ thể hóa, là sự phát triển và củng cố
vững chắc hơn cho bài tập trƣớc.
- Đảm bảo tính đa dạng
Mỗi một bài tập hóa học chỉ rèn luyện đƣợc một hoặc một số, do đó ta cần
phải đa dạng các bài tập để giúp ngƣời học hình thành hệ thống kĩ năng toàn diện.
Theo nguyên tắc này hệ thống bài tập hóa học sẽ giúp ngƣời học rèn luyện đƣợc hầu
hết các kĩ năng giải bài tập ở 3 mức độ nhận thức : hiểu, biết, vận dụng. Bên cạnh
đó hệ thống bài tập còn rèn luyện cho ngƣời học các thao tác tƣ duy nhƣ: phân tích,
tổng hợp, so sánh, hệ thống hóa, khái quát hóa, trừu tƣợng hóa …
- Đảm bảo tính vừa sức
Bài tập vừa sức với sẽ giúp ngƣời học tăng lòng tự tin, kích thích ngƣời học
tìm hiểu kiến thức để giải quyết thêm nhiều bài tập.
- Có các bài tập điển hình cho các dạng bài tập
Để giúp ngƣời học định hƣớng phƣơng pháp giải một dạng bài tập nào đó cần
phải có các bài tập điển hình.
- Giúp ngƣời học củng cố và khắc sâu kiến thức
Nếu lý thuyết giúp cung cấp cho ngƣời học kiến thức một cách hệ thống tổng
quát thì bài tập giúp ngƣời học cụ thể hóa kiến thức. Mỗi bài tập hóa học ứng với

một mảng kiến thức nhất định, do đó việc giải quyết các bài tập này sẽ giúp ngƣời
học khắc sâu mảng kiến thức đó.

GVHD : Nguyễn Văn Quang

5

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

CHƢƠNG 2: PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ
2.1. Cơ sở lý thuyết
2.1.1. Một số khái niệm cơ bản
Số oxi hoá hay còn gọi là bậc oxi hóa, mức oxi hóa hay trạng thái oxi hóa. Số
oxi hóa của các nguyên tố trong thành phần phân tử của các chất đƣợc quy ƣớc
bằng điện tích ở nguyên tử của các nguyên tố đƣợc xét, khi cặp electron dùng chung
lệch về nguyên tử của nguyên tố có độ âm điên cao hơn. Theo quy ƣớc này :
- Đối với các hợp chất ion, chứa các ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của các
nguyên tố bằng chính điện tích của ion tƣơng ứng đƣợc tạo thành từ các nguyên tử
của chúng. Ví dụ trong KI, hợp chất của ion đƣợc tạo thành từ K+ và I-. Số oxi hóa
của kali là +1, số oxi hóa của iot là -1.
- Có thể xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong các hợp chất thông
thƣờng khi sử dụng các tiêu chuẩn sau :
+ Hiđro thƣờng có số oxi hóa bằng +1 trừ trƣờng hợp các hiđrua kim loại,
trong đó hiđro có số oxi hóa bằng -1.
+ Oxi thƣờng có số oxi hóa bằng -2 trừ trƣờng hợp F2O (+2) và các peoxit (-1)

+ Tổng số oxi hóa của tất cả các nguyên tố của phân tử bằng không.
+ Số oxi hóa của các nguyên tố ở dạng đơn chất bằng không.
Chất oxi hóa: Là chất nhận electron hay còn gọi là chất bị khử.
Cl2

+

2e






dạng OXH

2Cl-

(a)

dạng KH

(bị khử)

liên hợp

Chất khử: Là chất nhƣờng electron hay còn gọi là chất bị oxi hóa.
o

Fe

+3






Fe

Dạng Kh

dạng OXH

(bị oxi hóa)

liên hợp

+

3e

 b

Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa): là quá trình (b) làm cho chất đó nhƣờng
electron hay làm tăng số oxi hoá của chất đó.

GVHD : Nguyễn Văn Quang

6

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

o

+3






Fe

Fe

3e : số oxi hóa tăng

+

Quá trình khử (sử khử) là quá trình (a) làm cho chất đó nhận electron hay làm
giảm số oxi hoá của chất đó.
o

-1



Cl2 + 2e
2Cl
: số oxi hóa giảm


Nhƣ vậy phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hoá học trong đó có sự chuyển

electron giữa các chất phản ứng hay còn gọi là phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa
của các nguyên tố. Phản ứng oxi hóa khử gồm hai quá trình là quá trình oxi hóa (b)
và quá trình khử (a) :
o

3Cl2

o

+

2 Fe

+3






-1

2 Fe + 6Cl

c

Một cách tổng quát có thể mô tả phản ứng oxi hóa - khử theo sơ đồ :
Ox1 + Kh2






Ox2 + Kh1

(1.1)

Điều kiện của phản ứng oxi hóa - khử :
Phải có sự tham gia đồng thời của chất khử và chất oxi hóa. Chất khử và chất
oxi hóa phải đủ mạnh.
2.2.2. Một số phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Nguyên tắc chung để cân bằng phản ứng oxi hóa khử là số điện tử cho của
chất khử phải bằng số điện tử nhận của chất oxi hóa hay số oxi hóa tăng của chất
khử phải bằng số oxi hóa giảm của chất oxi hóa.
a. Phương pháp hệ số chẵn, lẻ
Dạng này sử dụng để hƣớng dẫn học sinh cân bằng các phƣơng trình phản ứng
có ở SGK là hiệu quả nhất.
Các bƣớc tiến hành :
Bƣớc 1: Xét các chất trƣớc và sau phản ứng để tìm nguyên tố có số nguyên tử

trong một số công thức hóa học là số chẵn còn ở công thức khác lại là số lẻ.
Bƣớc 2: Đặt hệ số 2 trƣớc công thức có số nguyên tử là số lẻ để làm chẵn số
nguyên tử của nguyên tố.
Bƣớc 3: Tìm các hệ số còn lại để hoàn thành phƣơng trình hóa học.
Ví dụ:

GVHD : Nguyễn Văn Quang

7

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2
Ở vế trái số nguyên tử O2 là chẵn với bất kỳ hệ số nào. Ở vế phải, trong
SO2 oxi là chẵn nhƣng trong Fe2O3 oxi là lẻ nên phải nhân đôi. Từ đó cân bằng tiếp
các hệ số còn lại.
2Fe2O3 → 4FeS2 → 8SO2 + 11O2
Đó là thứ tự suy ra các hệ số của các chất. Thay vào PTPU ta đƣợc:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
b. Phương pháp tăng giảm số oxi hóa
Phƣơng pháp này tƣơng tự phƣơng pháp cân bằng electron, nó dựa trên sự tăng
giảm số oxi hóa và tổng đại số sự tăng giảm số oxi hóa = 0.
NH3 + O2 → NO + H2O
-3

2

+2

N → N + 5e
o

5

-2

O 2 +2e → 2 O

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
c. Phương pháp thăng bằng electron
Có thể dựa trên việc tính số oxi hóa của các nguyên tố của các chất oxi hóa và
khử và thăng bằng số electron trao đổi của các cặp oxi hóa - khử.
Thực hiện các giai đoạn :
- Viết phƣơng trình phản ứng xảy ra với đầy đủ tác chất, sản phẩm (nếu đầu bài yêu
cầu bổ sung phản ứng, rồi mới cân bằng).
- Tính số oxi hóa của nguyên tố có số oxi hóa thay đổi. Nhận diện chất oxi hóa, chất
khử.
- Viết phản ứng cho, phản ứng nhận điện tử (Phản ứng oxi hóa, phản ứng khử). Chỉ
cần viết nguyên tử của nguyên tố có số oxi hóa thay đổi, với số oxi hóa đƣợc để bên
trên. Thêm hệ số thích hợp để số nguyên tử của nguyên tố có số oxi hóa thay đổi hai
bên bằng nhau.
- Cân bằng số điện tử cho, nhận. Số điện tử cho của chất khử bằng số điện tử nhận
của chất oxi hóa (Hay số oxi hóa tăng của chất khử bằng số oxi hóa giảm của chất

GVHD : Nguyễn Văn Quang

8

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

oxi hóa) bằng cách thêm hệ số thích hợp.
- Phối hợp các phản ứng cho, nhận điện tử các hệ số cân bằng tìm đƣợc và phản ứng
lúc đầu để bổ sung hệ số thích hợp vào phản ứng lúc đầu.
- Cuối cùng cân bằng các nguyên tố còn lại (nếu có) nhƣ phản ứng trao đổi.
Các thí dụ: Cân bằng các phản ứng sau đây theo phƣơng pháp cân bằng điện tử.
Ví dụ 1:
+7

+2

+2

+3

KMnO4 + FeSO4 +H2SO4→ MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 +H2O
chất OXH chất Kh
+7

+2


 Mn
2 x Mn + 5e 

+3

(phản ứng khử)

+2


 2Fe
5 x 2Fe 


(Phản ứng oxi hóa)

+ 2e

2KMnO4 +10FeSO4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3+ K2SO4 + 8H2O
Ví dụ 2 :
Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Chất Kh Chất OXH
+8/3

3x

+3



 3Fe +1e
Fe 


+5

1x
+8/3

(Phản ứng oxi hóa)

+2


N
N +3e 

+5

+3

(Phản ứng khử)
+2

3Fe3O4 + HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + H2O
→ 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
[Trong 28 phân tử HNO3 của tác chất, chỉ có 1 phân tử là chất oxi hóa thật sự, còn
27 phân tử tham gia trao đổi (tạo môi trƣờng axit, tạo muối nitrat)]
Lƣu ý:
+ Phản ứng tự oxi hóa khử (Phản ứng tự oxi hóa tự khử) là một loại phản ứng oxi

hóa khử đặc biệt, trong đó một chất vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử và có sự
cho, nhận điện tử giữa các phân tử của cùng một chất. Nghĩa là phân tử chất này
cho điện tử (đóng vai trò chất khử) đến một phân tử khác của cùng chất ấy (đóng
vai trò chất oxi hóa). Trong thực tế thƣờng gặp chỉ một nguyên tố trong phân tử có

GVHD : Nguyễn Văn Quang

9

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

số oxi hóa thay đổi và hệ số nguyên đứng trƣớc phân tử tác chất này ≥ 2.
Ví dụ :
+4

3NO2
+
Chất khử

H2 O

+5

→

+2

2HNO3
Axit nitric

+

NO
Nitơ monooxit

(2 phân tử NO2 cho điện tử, 1 phân tử NO2 nhận điện tử)

Chất oxi hóa
+4

+3

2NO2 + 2NaOH → NaNO2
Chất oxi hóa
Natri nitrit

+5

+ NaNO3 +
Natri nitrat

H2 O

Chất khử (1 phân tử NO2 cho điện tử, 1 phân tử NO2 nhận điện tử)
+ Phản ứng oxi hóa khử nội phân tử là một phản ứng oxi hóa khử đặc biệt, trong đó

một chất vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử và có sự cho, nhận điện tử ngay trong
một phân tử chất đó. Thƣờng gặp hai nguyên tố khác nhau trong phân tử có số oxi
hóa thay đổi. Nhƣng cũng có trƣờng hợp chỉ một nguyên tố trong phân tử có số oxi
hóa thay đổi (nguyên tử này cho điện tử và nguyên tử của cùng nguyên tố ấy trong
cùng phân tử nhận điện tử).
Ví dụ :
+7

-2

t

+6

2KMnO4 → K2MnO4 +
Chất OXH
Kali manganat

+4

o

MnO2
+
Mangan đioxit

O2
Oxi

Chất khử (Mn nhận điện tử, O cho điện tử trong cùng phân tử KMnO4)

+6 -2

2 K2Cr2O7 →
Chất OXH

+6

+3

o

2K2CrO4 +
Cr2O3 +
Kali cromat Crom(III) oxit

O2

Chất khử (Cr nhận điện tử, O cho điện tử trong cùng phân tử K2Cr2O7)
Khi viết phƣơng trình phản ứng cần chú ý :
- Các chất điện ly mạnh đƣợc viết dƣới dạng ion.
- Các chất điện ly yếu, các chất khí đƣợc viết dƣới dạng phân tử.
- Các chất rắn đƣợc viết dƣới dạng nguyên tử hoặc phân tử.
d. Phương pháp ion - electron
Áp dụng giải các bài toán phản ứng oxi hóa – khử có môi trƣờng cân bằng, các phản
ứng oxi hóa –khử có môi trƣờng phức tạp, tính lƣợng môi trƣờng H+ tham gia phản

GVHD : Nguyễn Văn Quang

10

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

ứng và ngƣợc lại; biết lƣợng sản phẩm khử, tính lƣợng H+. Chỉ áp dụng cho dạng
toán kim loại hoặc hỗn hợp các kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh
H2SO4 đặc, HNO3 là tối ƣu nhất.
*PHƢƠNG PHÁP: Cân bằng theo phƣơng pháp ion - electron áp dụng cho các
phản ứng oxi hóa – khử xảy ra trong dung dịch có sự tham gia của môi trƣờng :
axit, bazơ, nƣớc. Khi cân bằng cũng sử dụng theo 4 bƣớc nhƣ phƣơng pháp thăng
bằng electron nhƣng chất oxi hóa, chất khử đƣợc viết đúng dạng mà nó tồn tại trong
dung dịch theo nguyên tắc sau :
- Nếu phản ứng có axit tham gia :
+ Vế nào thiếu bao nhiêu O thêm bấy nhiêu H2O để tạo ra H+ ở vế kia và ngƣợc lại.
NO3-

Ví dụ :

→

NO

Vế phải thiếu 2O, thêm vế phải 2H2O để tạo vế trái 4H+ sau đó cân bằng điện
tích của bán phản ứng.
NO3-

4H+ + 3e → NO + 2H2O

+

- Nếu phản ứng có bazơ tham gia :
+ Vế nào thiếu bao nhiêu O thêm lƣợng OH- gấp đôi để tạo H2O ở vế kia và ngƣợc
lại.
Ví dụ :

→

Cr2O3

2CrO42-

Vế trái thiếu 5O thêm vế trái 10OH- để tạo 5H2O ở vế phải, sau đó cân bằng điện
tích bán phản ứng.
Cr2O3

+ 10 OH- → 2CrO42- + 5H2O +

6e

Ngoài ra học sinh cần phải linh hoạt trong các trƣờng hợp ngoài lệ.
- Nếu phản ứng có H2O tham gia :
+ Sản phẩm phản ứng tạo ra axit, theo nguyên tắc 1.
+ Sản phẩm phản ứng tạo ra bazơ, theo nguyên tắc 2.
MnO4- +

2H2O

+

3e

→ MnO2 +

4OH-

Chú ý sự thay đổi số oxi hóa của một số chất theo môi trƣờng :
Trong môi trƣờng bazơ : tạo K2MnO4, KMnO4
Trong môi trƣờng trung tính và kiềm yếu : tạo MnO2, KOH

GVHD : Nguyễn Văn Quang

11

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

Trong môi trƣờng axit : tạo Mn 2+
e. Phương pháp cân bằng ion - điện tử
Thực hiện các bƣớc sau đây :
- Viết phƣơng trình phản ứng với đầy đủ tác chất, sản phẩm (nếu chƣa có phản
ứng sẵn).
+ Tính số oxi hóa của các nguyên tố có số oxi hóa thay đổi. Nhận diện chất
oxi hóa, chất khử.

+ Viết dƣới dạng ion chất nào phân ly đƣợc thành ion trong dung dịch. (Chất
nào không phân ly đƣợc thành ion nhƣ chất không tan, chất khí, chất không điện ly,
thì để nguyên dạng phân tử hay nguyên tử). Tuy nhiên chỉ giữ lại những ion hay
phân tử nào chứa nguyên tố có số oxi hóa thay đổi (ion hay phân tử nào chứa
nguyên tố có số oxi hóa không thay đổi thì bỏ đi).
+ Viết các phản ứng cho, phản ứng nhận điện tử (chính là các phản ứng oxi
hóa, phản ứng khử). Viết nguyên cả dạng ion hay phân tử, với số oxi hóa để bên
trên. Thêm hệ số thích hợp để số nguyên tử của nguyên tố có số oxi hóa thay đổi hai
bên bằng nhau.
+ Cân bằng số điện tử cho, nhận. Số điện tử cho của chất khử phải bằng số
điện tử nhận của chất oxi hóa (Hay số oxi hóa tăng của chất khử phải bằng số oxi
hóa giảm của chất oxi hóa) bằng cách nhân hệ số thích hợp. Xong rồi cộng vế với
vế các phản ứng cho, phản ứng nhận điện tử.
+ Cân bằng điện tích. Điện tích hai bên phải bằng nhau. Nếu không bằng
nhau thì thêm vào ion H+ hoặc ion OH- tùy theo phản ứng đƣợc thực hiện
trong môi trƣờng axit hoặc bazơ. Tổng quát thêm H+ vào bên nào có axit (tác chất
hoặc sản phẩm); Thêm OH- vào bên nào có bazơ. Thêm H2O phía ngƣợc lại để cân
bằng số nguyên tử H (cũng là cân bằng số nguyên tử O).
+ Phối hợp hệ số của phản ứng ion vừa đƣợc cân bằng xong với phản ứng lúc
đầu để bổ sung hệ số thích hợp vào phản ứng lúc đầu (Chuyển phản ứng dạng ion
trở lại thành dạng phân tử).
+ Cân bằng các nguyên tố còn lại, nếu có, nhƣ phản ứng trao đổi.

GVHD : Nguyễn Văn Quang

12

SV : Trần Thị Loan

Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

Thí dụ :
+7

+2

+2

KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → MnSO4 +
Chất OXH Chất KH
MnO4− +
+7

2 x MnO4

Fe2+ →
−

+

+2

5e

+3

Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

Mn2+ + 2Fe3+
→

+2

Mn2+

(Phản ứng khử )

+3

5 x 2Fe2+ →
2Fe3+ +
2e
−
2+
2+
2MnO4
+ 10Fe → 2Mn + 10Fe3+

(Phản ứng oxi hóa )

2KMnO4 + 10Fe2(SO4)3 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O
Ngoài các phƣơng pháp trên có thể cân bằng theo các phƣơng pháp sau:
f) Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất
Chọn nguyên tố có mặt ở nhiều hợp chất nhất trong phản ứng để bắt đầu cân
bằng hệ số các phân tử.
Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O

Ví dụ:

Nguyên tố có mặt nhiều nhất là nguyên tố oxi, ở vế phải có 8 nguyên tử, vế
trái có 3. Bội số chung nhỏ nhất của 8 và 3 là 24, vậy hệ số của HNO3 là
Ta có:

=8

8HNO3 → 4H2O + 2NO (Vì số nguyên tử N ở vế trái chẵn)
3Cu(NO3)2 → 3Cu

Vậy phản ứng cân bằng là:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
2.2.3. Phân loại
Có thể chia các phản ứng oxi hóa khử đã biết thành 3 loại : Phản ứng giữa các
phân tử, phản ứng dị ly, phản ứng nội phân tử.
a. Các phản ứng giữa các phân tử
Trong các phản ứng oxi hóa - khử giữa các phân tử sự chuyển electron xảy ra
giữa các phân tử khác nhau. Đây là phản ứng oxi hóa-khử phổ biến nhất.
Ví dụ nhƣ :
- Sự kết hợp giữa các nguyên tố :
4P + 5O2 → 2P2O5

GVHD : Nguyễn Văn Quang

13

SV : Trần Thị Loan

Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

- Phản ứng giữa kim loại với các hợp chất :
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
- Phản ứng giữa phi kim với các hợp chất :
Br2 + 2KI → I2 + 2KBr
3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO
- Phản ứng giữa các hợp chất :
2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O
b. Các phản ứng dị li :
Trong phản ứng này một chất phân ly thành hai chất khác nhau, trong đó một
chất ở mức oxi hóa cao hơn và một chất ở mức oxi hóa thấp hơn.
Ví dụ nhƣ :
+3

+5

+2

3HNO2 → HNO3 + 2 NO + H2O
c. Các phản ứng nội phân tử
Trong các phản ứng này sự chuyển electron xảy ra giữa các nguyên tử của các
nguyên tố cùng nằm trong một nguyên phân tử .
Các phản ứng loại b và c còn đƣợc gọi là phản ứng tự oxi hóa - khử.
2.2.4. Phương pháp giải bài tập hóa sơ cấp dựa vào phản ứng oxi hóa – khử
Phương pháp bảo toàn nguyên tố
Nguyên tắc chung của phƣơng pháp là dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố
(BTNT) : Trong các phản ứng hóa học thông thƣờng, các nguyên tố luôn đƣợc bảo

toàn.
Điểm mấu chốt của phƣơng pháp là phải xác định đƣợc đúng các hợp phần có
chứa nguyên tố X ở phía trƣớc và sau phản ứng, áp dụng ĐLBT nguyên tố X để rút
ra mối quan hệ giữa các hợp phần từ đó đƣa ra kết luận chính.
Ngoài ra còn có các phƣơng pháp giải bài tập khác nhƣ phƣơng pháp sử dụng
phƣơng trình ion thu gọn….
2.2.5. Khả năng oxi hoá - khử của các chất vô cơ
Khả năng oxi hoá - khử của các chất vô cơ có liên quan đến năng lƣợng ion

GVHD : Nguyễn Văn Quang

14

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

hoá, ái lực với electron, độ âm điện của các nguyên tố.
Chẳng hạn: nguyên tử flo có độ âm điện lớn, là chất nhận electron rất mạnh
và vì phân tử flo rất dễ phân li để tạo thành nguyên tử flo nên ta có thể hiểu tại sao
flo là chất oxi hoá mãnh liệt. Clo là chất có độ âm điện nhỏ hơn, phân tử clo lại bền
hơn nên clo là chất oxi hoá kém mãnh liệt. Nhƣng tiếc thay ta không thể dự đoán gì
về khả năng oxi hoá của các anion oxi axit nhƣ: MnO4-, Cr2O72-, ClO3-…về các chất
khử cũng phán đoán tƣơng tự. Có thể dựa vào dãy hoạt động hoá học của các kim
loại (Beketop) để xét đoán khả năng khử của các kim loại khác nhau theo thứ tự khử
giảm dần.
K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au

Tuy vậy, tất cả những điều vừa nói trên chỉ là những phán đoán định tính. Để
đánh giá định lƣợng khả năng oxi hoá khử của các chất trong dung dịch nƣớc, ngƣời
ta dựa vào thế điện cực của chúng.
Khi nhúng một thanh kim loại M vào dung dịch chứa ion Mn+ của nó thì giữa
kim loại và dung dịch phát sinh một hiệu thế: thế điện cực. Độ lớn của thế phụ
thuộc vào bản chất của kim loại, nhiệt độ, nồng độ các ion trong dung dịch.
Nếu ở điều kiện nồng độ các chất bằng đơn vị, áp suất chất khí bằng 1atm,
nguyên chất với kim loại và ở 250C thì thế điện cực đó là thế điện cực chuẩn và kí
hiệu là: Eo(Mn+/M) hay Eo(oxh/kh).
Khi các điều kiện thay đổi, thế điện cực trong trƣờng hợp này là không chuẩn
và đƣợc kí hiệu là: E(Mn+/M) hay E(oxh/kh).
2.2.5.1. Khả năng oxi hoá - khử của các chất vô cơ ở điều kiện chuẩn.
a. Điều kiện chuẩn
Điều kiện tiêu chuẩn - trạng thái chuẩn: t = 250C; p = 1atm; [các chất] = 1M.
b. Khả năng tự diễn biến của phản ứng oxi hóa - khử
Về mặt nhiệt động học, các phản ứng hoá học (bao gồm cả phản ứng oxi hoá khử) chỉ có thế tự diễn biến khi có sự giảm năng lƣợng tự do.
 G =  H – T  S < 0.

Để xác định khả năng oxi hoá - khử có diễn biến không ở điều kiện tiêu chuẩn

GVHD : Nguyễn Văn Quang

15

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

dựa vào thế điện cực chuẩn. Một phản ứng oxi hoá - khử có khả năng tự diễn biến là
do có sự chênh lệch nhau về thế khử của các chất tham gia phản ứng, nhờ đó mà
electron có thể chuyển từ chất nọ đến chất kia.
Ta có:  G = -nFE0 trong đó n: số electron trao đổi; F: hằng số Faraday, 1F =
96500 C/mol = 96500 J/mol.V; E0: thế điện cực chuẩn.
Eopu = Eooxh – Eokh
Eopu = Eocatot – Eoanot
Eopu = EoP – EoT
Ví dụ 1: Xét xem phản ứng nào dƣới đây tự diễn biến trong điều kiện chuẩn. Tính
sự biến đổi năng lƣợng tự do chuẩn của mỗi phản ứng.
Al(r) + 3Ag+aq  Al3+aq + 3Ag(r)
2Al(r) + 3Sn4+aq  Al3+aq + 3Sn2+aq
Cd2+aq + Cu(r)  Cu2+ + Cd(r)
Chú ý :  G thông số khuyếch độ, đại lƣợng khuyếch độ.
E : thông số cƣờng độ, đại lƣợng cƣờng độ.
* Mối quan hệ giữa  G0phản ứng và E0phản ứng , Kpứ.
Ta có Epin = - Wmax/điện lƣợng  Wmax = - Epin.điện lƣợng
Mà điện lƣợng = n.F  Wmax = -nFEpin
Trong đó, n: số electron chạy trong pin hay số electron trao đổi
F: hằng số Faraday
Ở phần nhiệt động chúng ta đã biết, ở nhiệt độ và áp suất không đổi, biến thiên năng
lƣợng Gibbs chính là công cực đại có thế nhận đƣợc từ một quá trình tự diễn biến.
 G = Wmax   G = -nFEpin ở điều kiện chuẩn  G = -nFE
0

0
pin

Ví dụ: Thế chuẩn của pin kẽm - đồng là 1,10V ở 250C. Tính sự biến đổi năng lƣợng

tự do chuẩn của phản ứng oxi hóa - khử làm cơ sở cho pin.
2.2.5.2. Khả năng phản ứng oxi hóa – khử của các chất vô cơ ở điều kiện không
chuẩn
a. Phương trình Nernst
Đối với phản ứng oxi hóa khử dạng tổng quát :

GVHD : Nguyễn Văn Quang

16

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

n1 Ox1 + n2 Kh2

→ n1 Kh1 + n2 Ox2

Khi phản ứng xảy ra trong dung dịch loãng, ta có hệ thức :
ΔG = ΔGo + RTlnK

K=

[Kh]
[Ox]

ΔG là biến thiên năng lƣợng tự do Gip của phản ứng ở điều kiện khác với điều kiện

chuẩn.
o

ΔG là biến thiên năng lƣợng tự do Gip của phản ứng ở điều kiện chuẩn.
Ta biết rằng :
o

ΔG = - nFE

o
o

→ - nFEpu = - nFE + RTlnK

 E pu =E o -

RT
lnK
nF

 E pu =Eo -

8,314.298
.2,303lgK
n.96500

 E pu =E o -

=Eo -

(1)

0,059
lgK
n

0,059 [Kh]
lg
n
[Ox]

Trong đó (1) là dạng tổng quát của phƣơng trình Nernst, (2) là dạng cụ thể
của phƣơng trình Nernst mô tả sự phụ thuộc của thế khử của một cặp oxi hóa o

khử vào nồng độ của dạng oxi hóa và dạng khử của nó. E là thế khử tiêu
chuẩn của cặp.
Đối với các cặp kiểu:

Mn+ + ne → M

Ở đây M là kim loại, Mn+ ion kim loại tƣơng ứng, dạng khử là các kim
loại ở thể rắn, nồng độ dạng khử chỉ phụ thuộc vào số nguyên tử nằm trên bề
mặt nên đƣợc xem là cố định, biểu thức Nernst có dạng :

GVHD : Nguyễn Văn Quang

17

SV : Trần Thị Loan

Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

E=Eo -

0,059
lg[M n+ ]
n

Các công thức (2), (3) chỉ áp dụng cho các trƣờng hợp khi chỉ có dạng oxi hóa
và dạng khử tham gia phản ứng. Trong nhiều trƣờng hợp các ion H+ và OH-cũng
tham gia phản ứng hay đƣợc tạo thành nhƣ là sản phẩm của phản ứng.
Chú ý: Trong mọi trƣờng hợp khi mà nồng độ của các chất bị sai lệch đi so
với điều kiện chuẩn thì giá trị của thế điện cực và sức điện động của pin đều
bị thay đổi. Điều đó có thể làm thay đổi chiều hƣớng hoặc mức độ diễn biến
của phản ứng oxi hóa – khử.
b. Ứng dụng của phương trình Nernst
- Tính thế của bán phản ứng
Ox + ne →
E=E o +

Kh

0,059 [Ox]
lg
n
[Kh]

VD: Đối với bán phản ứng:
2+

o

Zn + 2e →

E=E o +

Zn

E = 0,76V

0,059
lg[Zn 2+ ]
2

- Tính thế của toàn phản ứng
n1 Ox1 + n2Kh2

→

n1Kh1 +n2Ox2

Có thể tiến hành theo 2 cách:
Áp dụng phƣơng trình Nernst tính thế của từng bán phản ứng sau đó tổ hợp
lại.
Epu = EOx - EKh
Áp dụng phƣơng trình Nernst tính thế của toàn phản ứng. Cách này ngắn
gọn hơn.

0,059 [Ox]n 2 [Kh]n1
E=E +
lg
n1.n 2 [Ox]n1 [Kh]n 2
o

Nếu Epu >0 phản ứng diễn ra theo chiều thuận.

GVHD : Nguyễn Văn Quang

18

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

Nếu Epu <0 phản ứng diễn ra theo chiều ngƣợc lại.
VD: a. Tính thế chuẩn của pin gồm điện cực Zn2+/Zn và Cu2+/Cu
b. Nếu giữ nồng độ của Zn2+ không đổi và bằng 1M, còn nồng độ của Cu2+
tăng 10 lần so với nồng độ chuẩn, điều gì xảy ra?
Lời giải :
Zn2+ + Cu → Cu2+ + Zn
a. E

o
pin

= Eo Ox – Eo Kh =Eo Cu
o

b. E pin =E +

0,059

= 1,1 

2

lg

0, 059
2

2+

/Cu

-Eo Zn

2+

/Zn

=0,34-(-0.76)=1,1V

[Zn 2+ ]

[Cu 2+ ]

lg

1
10

 1,1295

Vậy khi tăng nồng độ của Cu2+ lên 10 lần thì thế của pin của tăng thêm ≈ 0,03V.
c. Các yếu tố ảnh hưởng đến thế điện cực
- Ảnh hƣởng của sự thay đổi nồng độ
Khi thay đổi nồng độ của các chất oxi hóa và chất khử thì thế của mỗi điện
cực và sức điện động của pin đều thay đổi.
- Ảnh hƣởng của sự tạo thành hợp chất ít tan
Nếu trong dung dịch có mặt của cấu tử tạo hợp chất ít tan với dạng khử
hoặc dạng oxi hóa đều làm cho thế điện cực thay đổi.
+ Nếu tạo hợp chất ít tan với dạng OXH làm cho thế điện cực giảm.
+ Nếu tạo hợp chất ít tan với dạng khử làm cho thế điện cực tăng.
+ Nếu tạo hợp chất ít tan với cả dạng khử và dạng oxi hóa thì dạng nào bền
hơn sẽ quyết định đến thế khử.
VD: Ag có phản ứng với dung dịch HI 1M không?
Biết E oAg+/Ag = 0,8 V, E o

2H+/H2

=0V, TAgCl = 8,3.10-17

Lời giải: Ở điều kiện chuẩn dựa vào E o Ag+/Ag = 0,8 V, E o

2H+/H2

=0Vthì Ag

không phản ứng đƣợc với các dung dịch axit loãng. Nhƣng thực tế Ag có thể
tác dụng với dung dịch HI 1M để giải phóng H2.

GVHD : Nguyễn Văn Quang

19

SV : Trần Thị Loan


Trường Đại học sư phạm Hà Nội II

Khóa luận tốt nghiệp

Ag+H + +I- 
 AgI+

1
H2
2


 AgI+1e
Ag+I- 



 Ag 
Ag+ +1e 


E = Eo + 0,059 lg [ Ag+ ]
T= [ Ag+ ] . [ I- ] = 8,3.10-17
→ [ Ag+ ]

= 8,3.10-17
-17

E

= 0,8 + 0,059.lg ( 8,3.10 )

o
→ E = - 0,149V < E 2H+ /H2

 Epu = Eo 2H+ /H2 – E Ag+ /Ag = 0 + 0,149 = 0,149V >0
Phản ứng xảy ra theo chiều thuận (do AgI tạo thành là hợp chất ít tan làm
cho nồng độ ion Ag+ giảm mạnh dẫn đến E của điện cực giảm mạnh và có giá
trị âm).
- Ảnh hƣởng của sự tạo phức
Sự có mặt của các chất có khả năng tạo phức với một trong các dạng oxi hóa
hay khử đã làm thay đổi nồng độ của chúng do đó thế điện cực thay đổi nên kéo
theo sự thay đổi chiều hƣớng và mức độ phản ứng oxi hóa – khử.
Nếu cả hai dạng oxi hóa và dạng khử đều có khả năng tạo phức với cùng một
thuốc thử thì nồng độ của chúng sẽ thay đổi khác nhau tùy theo độ bền của phức
tạo thành.
Thông thƣờng dạng oxi hóa có khả năng tạo phức mạnh hơn dạng khử, do đó

sự tạo phức sẽ làm giảm nồng độ của dạng oxi hóa nhiều hơn nồng độ dạng khử và
thế điện cực khi có chất tạo phức thƣờng giảm xuống.
VD: Dựa vào thế điện cực chuẩn thì Ag không phản ứng đƣợc với dung dịch
HCN nhƣng thực tế có xảy ra phản ứng do tạo thành phức chất Ag[CN2]-.

GVHD : Nguyễn Văn Quang

20

SV : Trần Thị Loan