SGK Hóa Học 8 - Bài 32: Phản ứng oxi hóa - khử

PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ
Phản ứng oxi hoá - khử là gì ? Thế nào là chất khử, chất oxi hoá ?
Sự khử. Sự oxi hoá
ũ) Sự khử
Trong phản ứng hoá học giữa khí H-, và CuO ở nhiệt độ cao :
CuO + H2 —> Cu + H2O	(1)
khí H2 đã chiếm nguyên tố oxi trong CuO.
Trong phản ứng (1) đã xảy ra quá trình tách nguyên tử oxi khỏi hợp chất CuO, ta nói đã xảy ra sự khử CuO tạo ra Cu.
Ớ các nhiệt độ cao khác nhau, khí H9 có thể chiếm được nguyên tố oxi của một số oxit kim loại khác, như sắt(III) oxit Fe9O3, chì(II) oxit PbO,
thuỷ ngân(II) oxit HgO... Người ta nói : Trong các phản ứng hoá học này đã xảy ra sự khử (hoặc sự khử oxĩ) oxit kim loại.
Như vậy : Sự tách oxi khỏi hợp chất gọi là sự khử.
Sự oxi hoá
Chúng ta đã biết (ở bài 25) : Sự tác dụng của oxi với một chất là sự oxi hoá. Trong phản ứng (1) trên đây đã xảy ra quá trình kết hợp của nguyên tử oxi trong CuO với H2, ta nói đã xảy ra sự oxi hoá H-, tạo thành H2O.
Chất khử và chất oxi hoá
Trả lời câu hỏi
Trong phản ứng hoá học (1) và trong phản ứng c + O9 — -> CO2, chất nào được gọi là chất khử ? Chất nào được gọi là chất oxi hoá ? Vì sao ?
h) Nhận xét
Họ và c là chất khử vì là chất chiếm oxi.
CuO, cv là chất oxi hoá vì là chất nhường oxi, bản thân oxi cũng là chất oxi hoá.
Kết luận
Chất chiếm oxi của chất khác là chất khử.
Chất nhường oxi cho chất khác là chất oxi hoá.
Trong phân ứng của oxi với cacbon, bản thán oxi cũng là chất oxi hoá.
Phản ứng oxi hoá - khử
Có thể biểu diễn 2 quá trình sự khử và sự oxi hoá trong phản ứng (1) bằng sơ đồ sau :
	sự oxi hoá H2	
CuO + H2 	> Cu + H2O
Chất oxi hoá Chất khử
Sự khử CuO	
Như vậy : Sự khử và sự oxi hoá là hai quá trình tuy ngược nhau nhưng xảy ra đồng thời trong cùng một phản ứng hoá học. Phản ứng hoá học này được gọi là phản ứng oxi hoá - khử.
Do đó có định nghĩa :
Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng hoá học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hoá và sự khử.
Tầm quan trọng của phản ứng oxi hoá - khử
Phản ứng oxi hoá - khử là phản úng hoá học làm cơ sở của nhiều công nghệ sản xuất trong luyện kim và trong công nghiệp hoá học. Người ta sử dụng hợp lí các phản ứng oxi hoá - khử để tăng hiệu suất, nâng cao chất lượng sản phẩm. Nhiều phản ứng oxi hoá - khử diễn ra trong quá trình kim loại bị phá huỷ trong tự nhiên. Người ta đã tìm được nhiều biện pháp hạn chè các phản ứng oxi hoá - khừ không có lợi.
Chất chiếm oxi của chất khác là chất khư. Chất nhường oxi cho chất khác là chất oxi hoá.
Sự tách oxi ra khỏi họp chất là sự khử. Sự tác đụng của oxi với một chất là sự oxi hoá.
Phán ứng oxi hoá - khứ là phản ứng hoá học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hoá và sự khử.
Đọc thêm
ở cấp Trung học cơ sở ta thừa nhận định nghĩa sự oxi hoá, sự khử cũng như chất oxi hoá, chất khử gắn với sự nhường hoặc nhận oxi.
Người ta còn có thể định nghĩa sự oxi hoá, sự khử, chất oxi hoá, chất khử gắn với sự nhường hoặc nhận hiđro. Thí dụ : ở phản ứng (1) giữa CuO và Họ, do
có sự kết hợp với H2, ta nói có sự khử ; Ở phản ứng Cl2 + Họ 	> 2HC1
cũng có sự khử clo vì có sự kết hợp với H2. Vì vậy có thể mở rộng là :
Chất chiếm oxi của chất khác hoặc là chất nhường hiđro cho chất khác là chất khử.
Chất nhường oxi cho chất khác hoặc là chất kết hợp với hiđro là chất oxi hoá.
Sau này ở cấp Trung học phổ thông sẽ đưa ra định nghĩa mở rộng : sự oxi hoá và sự khử gắn với sự chuyển dịch electron. Thí dụ, trong phản ứng của Na và O-, đã có sự chuyển dịch electron từ nguyên tử natri sang nguyên tử oxi, vì vậy có sự oxi hoá Na thành Na2O (sự nhường e), natri là chất khử (nguyên tử nhường e), oxi là chất oxi hoá (nguyên tử nhận e).
Có những phản ứng hoá học tuy không có oxi tham gia nhưng có sự chuyển dịch electron nên cũng được gọi là phản ứng oxi hoá - khử. Thí dụ, trong phản ứng giữa natri và clo, đã có sự chuyển dịch electron từ nguyên tử natri đến nguyên tử clo, vì vậy natri được gọi là chất khử, clo được gọi là chất oxi hoá.
sự nhường e (sự oxi hoá)
4Na +	02	—>	2Na2O
L_	ù
4e sự nhận e (sự khử)
!	ì
4Na + o2 —> 2Nã2O2" chất khử chất oxi hoá
Sự nhường e (sự oxi hoá)
'
2Na + Cl2	2NaCl
I ' '	~ J
sự nhận e (sự khử) 2e
r— —I
2Na + Cl2 —> 2Na+Cr chất khử chất oxi hoá
Do đó, phản ứng oxi hoá - khử còn được định nghĩa là phản ứng hoá học trong đó có sự chuyển dịch electron giữa các chất phản ứng.
BÀI TÂP
. Hãy chép vào vở bài tập những câu đúng trong các câu sau đây :
Chất nhường oxi cho chất khác là chất khử ;
Chất nhường oxi cho chất khác là chất oxi hoá ; c. Chất chiếm oxi của chất khác là chất khử ;
Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng hoá học trong đó có xảy ra sự oxi hoá ;
Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng hoá học trong đó có xảy ra đồng thời sự oxi hoá và sự khử.
Hãy cho biết trong những phản ứng hoá học xảy ra quanh ta sau đây, phản ứng nào là phản ứng oxi hoá - khử ? Lợi ích và tác hại của mỗi phản ứng ?
Đốt than trong lò :	c + O2	-I—> CO2
Dùng cacbon oxit khử sắt(lll) oxit trong luyện kim :
Fe2O3 + 3CO -£-> 2Fe + 3CO2
Nung vôi :	CaCO3	-T—> CaO + CO2
Sắt bị gỉ trong không khí ẩm (phản ứng chính) : 4Fe + 3O2	> 2Fe2O3
Hãy lập các phương trình hoá học theo các sơ đồ sau :
Fe2O3
+
co
co2
+
Fe
Fe3O4
’ +
h2
h20
+
Fe
co2
+
Mg
MgO
+
c
Các phản ứng hoá học này có phải là phản ứng oxi hoá - khử không ? Vì sao ? Nếu là phản ứng oxi hoá - khử, cho biết chất nào là chất khử, chất oxi hoá ? Vì sao ?
4*. Trong phòng thí nghiệm, người ta đã dùng cacbon oxit co để khử 0,2 mol Fe3O4 và dùng khí hiđro để khử 0,2 mol Fe2O3 ở nhiệt độ cao.
Viết phương trình hoá học của các phản ứng đã xảy ra ;
Tính số lít khí co và H2 ở đktc cẩn dùng cho mỗi phản ứng ;
Tính số gam sắt thu được ở mỗi phản ứng hoá học.
5*. Trong phòng thí nghiêm, người ta dùng hiđro để khử sắt(lll) oxit và thu được 11,2 gam sắt.
Viết phương trình hoá học của phản ứng đã xảy ra ;
Tính khối lượng sắt(lll) oxit đã phản ứng ;
Tính thể tích khí hiđro đã tiêu thụ (ở đktc).