Cân bằng phản ứng oxi hóa khử
I. Cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Cân bằng phản ứng oxi hóa khử được thực hiện theo trình tự 3 bước với nguyên tắc:
Tổng electron nhường = tổng electron nhận
Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa.
Bước 2. Lập thăng bằng electron.
Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số cịn lại.
Lưu ý:
- Ngồi phương pháp thăng bằng electron, cịn có thể cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp tăng
– giảm số oxi hóa với nguyên tắc: tổng số oxi hóa tăng = tổng số oxi hóa giảm.
- Phản ứng oxi hóa – khử cịn có thể được cân bằng theo phương pháp thăng bằng ion – electron: lúc đó vẫn
đảm bảo nguyên tắc thăng bằng electron nhưng các nguyên tố phải được viết ở dạng ion đúng, như NO3-, SO42-,
MnO4-, Cr2072-,...
- Nếu trong phản ứng oxi hóa – khử có nhiều nguyên tố có số oxi hóa cùng tăng (hoặc cùng giảm) mà:
Chúng thuộc một chất thì phải đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.
Chúng thuộc các chất khác nhau thì phải đảm bảo tỉ lệ số mol của các chất đó theo đề cho.
* Với hợp chất hữu cơ:
Nếu hợp chất hữu cơ trước và sau phản ứng có một nhóm ngun tử thay đổi và một số nhóm khơng đổi thì nên
xác định số oxi hóa của C trong từng nhóm rồi cân bằng.
Nếu hợp chất hữu cơ thay đổi toàn phân tử, nên cân bằng theo số oxi hóa trung bình của C.
2. Ví dụ cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Ví dụ 1. Cân bằng phản ứng trong dung dịch có H2O tham gia:
KMnO4 + K2SO3 + H2O → MnO2 + K2SO4
Gợi ý trả lời
MnO4- + 3e + 2H2O → MnO2 + 4OHSO32- + H2O → SO42- + 2H+ + 2e
Phương trình ion:
2MnO4- + H2O + 3SO32- → 2MnO2 + 2OH- + 3SO42Phương trình phản ứng phân tử:
Trang 1
2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH
Ví dụ 2. Cân bằng phản ứng:
FeS + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2SO4 + H2O
Gợi ý trả lời
Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:
Fe+2 → Fe+3
S-2 → S+6
N+5 → N+1
Bước 2. Lập thăng bằng electron:
Fe+2 → Fe+3 + 1e
S-2 → S+6 + 8e
FeS → Fe+3 + S+6 + 9e
2N+5 + 8e → 2N+1
→ Có 8FeS và 9N2O.
Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số cịn lại:
8FeS + 42HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 9N2O + 8H2SO4 + 13H2O
Ví dụ 3. Cân bằng phản ứng trong dung dịch bazơ:
NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr
Gợi ý trả lời
CrO2- + 4OH- → CrO42- + 2H2O + 3e
Br2 + 2e → 2BrPhương trình ion:
2CrO2- + 8OH- + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br- + 4H2O
Phương trình phản ứng phân tử:
2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O
3. Bài tập tự luận cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Bài 1/ Phản ứng oxi hóa – Khử đơn giản
Trang 2
a. P + KClO3
P2O5 + KCl
b. Cl2 +
H2S+ H2O HCl +
H2SO4
e. Mg + HNO3 NO + Mg(NO3)2 + H2O
g. Zn + HNO3 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
h. Al + H2SO4 Al(SO4)3 + S + H2O
Bài 2/ Phản ứng tự oxi hóa – Khử
1. S + KOH
K2SO4 + K2S + H2O
2. Cl2 + KOH KCl + KClO3 + H2O
3. Cl2 + NaOH NaCl + NaClO + H2O
to K MnO
4. KMnO4
2
4 + MnO2 + O2
5. H2O2
H2 O + O2
6. Na2O2
Na2O + O2
7. S + NaOH Na2 SO4 + Na2S + H2 O
8. KBrO3
KBr + KBrO2
to
9. KClO3 KCl +
O2
10. NO2 + NaOH NaNO2 + NaNO3 + H2O
11. HNO2 HNO3 + NO +
H2O
12. S + KOH K2S + K2SO3 + H2O
13. P + KOH + H2O KH2PO4 + PH3
14. Br2 + oNaOH NaBr + NaBrO3 + H2O
t
15. KMnO4 K2MnO4 +
MnO2 + O2
16. KNO3 o KNO2 + O2
t N O + H O
17. NH4NO3
2
2
18. HNO3
NO2 + O2
+
H2O
Bài 3/ Cân bằng các phương trình sau theo phương pháp thăng bằng electron(ghi rõ điều kiện pư nếu có)
1. NH3 + O2
NO + H2O
2. NH3 + O2
N2 + H2O
3. H2S + O2
S + H2O
4. P + KClO3
P2O5 + KCl
5. Fe2O3 + CO
Fe3O4 + CO2
6. Al + Fe2O3 Al2O3 + FenOm
7. P + HNO3 (loãng )+ H2O
H3PO4 + NO
8. P + H2SO4 (đ)
H3PO4 + SO2 + H2O
9. MnO2 + HCl
MnCl2 + Cl2 + H2O
10. Cu + HNO3 (l)
Cu(NO3)2 + NO + H2O
11. Zn + HNO3 (l) Zn(NO3)2 + NO2 + H2O
12. Al + H2SO4 (đ)
Al2(SO4)3 + SO2 + H2O
13. Al + H2SO4 (đ) Al2(SO4)3 + S + H2O
14. Al + H2SO4 (đ) Al2(SO4 )3 + H2 S + H2O
15. Al + HNO3(l)
Al(NO3)3 + N2 + H2O
16. Al +HNO3(l) Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2 O
17. FeO + HNO3 (l)
Fe(NO3)3 + NO + H2O
18. Fe3O4 + HNO3 (l)
Fe(NO3)3 + NO + H2O
19. Fe(NO3)2+HNO3(l)
Fe(NO3)3 + NO + H2O
20. Cu+ KNO3+ H2SO4
CuSO4+NO+K2SO4+ H2O
21. KMnO4 + HCl
MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O
Trang 3
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
KClO3 + HBr
KCl + Br2 + H2O
I2 + Na2S2O3
Na2S4O6 + NaI
KI + HNO3
I2 + KNO3 + NO + H2O
PbO + NH3
Pb + N2 + H2O
K2Cr2O7 + HCl
Cl2 + CrCl3 + KCl + H2O
NaClO + KI +H2SO4
I2 +NaCl +K2SO4+ H2O
Cr2O3 +KNO3 +KOH
K2CrO4 +KNO2 + H2O
H2S + HNO3
H2SO4 + NO + H2O
FeSO4 +HNO3 +H2SO4
Fe2(SO4)3+NO+ H2O
Mn(OH)2 + Cl2 + KOH
MnO2 + KCl + H2O
MnO2 + O2 + KOH
K2MnO4 + H2O
Br2 + Cl2 + H2O
HBrO3 + HCl
HBr + H2SO4 (đ)
SO2 + Br2 + H2O
HI + H2SO4 (đ)
H2S + I2 + H2O
Bài 4/ Cân bằng các phương trình sau theo phương pháp thăng bằng electron
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
FeS2
+ O2
Fe2O3 + SO2
FeS
+ HNO3
Fe(NO3)3 + NO + H2O + H2SO4
Fe(CrO2)2 + Na2CO3
Na2CrO4 + Fe2O3 + CO2
As2S3 + KClO3
H3AsO4 + H2SO4 + KCl
CuFeS2 + Fe2(SO4)3 + O2 + H2O
CuSO4 + FeSO4 + H2SO4
CrI3 + KOH + Cl2
K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O
FeI2 + H2SO4
Fe2(SO4)3 + SO2 + I2 + H2O
KMnO4 + H2C2O4
+ H2SO4
K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O
K2Cr2O7 + HCl
KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O
K2SO3 + KMnO4 + KHSO4
K2SO4 + MnSO4 + H2O
Al
+ NaNO3 + NaOH + H2O
NaAlO2 + NH3
FeO + HNO3
Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
Fe + HNO3
Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
M +
HNO3
M(NO3)n + NxOy + H2O
Fe2O3 + Al
FexOy + Al2O3
FemOn + HNO3
Fe(NO3)3 + NO + H2O
FeS2
+ HNO3
Fe(NO3)3 + N2Ox + H2O + H2SO4
H2SO3 + Br2 + H2O
H2SO4 + . . .
KI + MnO2 + H2SO4
I2 + . . .
SO2 + KMnO4 + H2O
K2SO4 + . . .
NO + H2SO4 + K2Cr2O7
HNO3 + . .
FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4
KMnO4 + HCl
. . .
KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4
CO2 + . . .
Trang 4