Chất oxi hóa là gì? Chất khử là gì? Các chất oxi hóa thường gặp

chất oxi hóa là gì

Trong chương trình hóa học lớp 10 có bài về phản ứng oxi hóa khử với nhiều kiến thức quan trọng. Bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ giúp các em tìm hiểu chất oxi hóa là gì cũng như hướng dẫn giải một số bài tập có liên quan để giúp các em có thể củng cố và nắm chắc kiến thức của mình. 

Phản ứng oxi hóa khử, chất oxi hóa là gì, chất khử là gì?

Khái niệm chất oxi hóa là gì?

Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học diễn ra sự chuyển các electron giữa các chất trong phản ứng đó. Hay nói cách khác đây là phản ứng hóa học thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố.

chất oxi hóa là gì
Tìm hiểu chất oxi hóa chất khử là gì? Phản ứng oxi hóa khử?

Trong phản ứng oxi hóa khử có một số khái niệm cơ bản về chất oxi hóa chất khử như sau:

  • Chất oxi hóa là đơn chất oxi hoặc là những chất nhường oxi trong phản ứng (chất nhận electron)
  • Chất khử (bị oxi hóa) là chất lấy oxi của chất khác trong phản ứng oxi hóa khử (nhường electron)

Ví dụ:

CuO + H2 → Cu + H20

Chất oxi hóa: CuO

Chất khử: H2

Mg + CO2 → MgO + C

Chất oxi hóa: CO2

Chất khử: Mg

  • Quá trình oxi hóa là quá trình nhường electron còn ngược lại sự khử là quá trình thu nhận electron.

Ví dụ: về quá trình thay đổi số oxi hóa trong các phản ứng oxi hóa khử:

Fe0 → Fe2+ + 2e

Trong đó: sắt đóng vai trò là chất khử, quá trình Fe nhường electron làm tăng số hóa trị được gọi là sự oxi hóa nguyên tử sắt. 

Cu2+ + 2e → Cu

Số hóa trị của đồng giảm từ +2 về 0 nên đồng là chất oxi hóa, quá trình làm giảm số oxi hóa của đồng được gọi là sự khử đồng. Đồng nhận electron là chất oxi hóa, quá trình đồng nhận electron là sự khử ion đồng.

chất oxi hóa và chất khử là gì
Chất oxi hóa và chất khử là gì trong phản ứng tạo ra Fe2O3

Ví dụ về phản ứng oxi hóa khử – chất oxi hóa là gì?

Xét phản ứng tạo ra Fe2O3 (Sắt (III) oxide): 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

Hóa trị của Fe chuyển từ 0 thành 3+ còn hóa trị của oxi giảm từ 0 thành 2-. Các thay đổi này diễn ra đồng thời gồm quá trình oxi hóa (Fe0 → Fe3+ + 3e) và quá trình khử (O2 + 4e → 2O2−). 

Trong ví dụ này, Fe nhường electron nên là chất bị oxi hóa (chất khử) còn O2 là chất nhận electron từ Fe nên được gọi là chất oxi hóa.

>> Xem thêm:

SiO2 là oxit gì? Tính chất và ứng dụng của SiO2

Ag3PO4 màu gì? Ứng dụng của hợp chất Ag3PO4

Al(OH)3 kết tủa màu gì? Tính chất của Al(OH)3

Các chất khử và chất oxi hóa thường gặp trong các phản ứng oxi hóa khử

Các chất oxi hóa thường gặp

Hiểu rõ chất oxi hóa là gì? Các chất oxi hóa mạnh trong các phản ứng như:

  • O-2, H2O2, hydroxyl
  • ClO, các hypohalite khác
  • I, nhóm nguyên tố halogen
  • Clorit, ClO- 3, perchlorat (hợp chất hóa học có ion perchlorat ClO−4), các hợp chất halogen
  • Muối MnO4
  • H2CrO4, dicromic, các hợp chất cromat/dicromat…
  • OsO4
  • N2O

Có những chất khử thường gặp

1. Kim loại

Tất cả các kim loại đều là chất khử để tạo thành hợp chất của kim loại (kim loại mang hóa trị dương). 

Trong một phản ứng có kim loại tham gia thì thường là phản ứng oxi hóa khử, kim loại luôn đóng vai trò nhường electron:

các chất oxi hóa thường gặp
Chất có tính oxi hóa mạnh nhất trong các kim loại là gì?
  • Kim loại có thể khử các phi kim (F2, Cl2, O2, S, H2,…) tạo muối hoặc oxit
  • Khử ion H+ của axit thông thường tạo thành muối và H2
  • Kim loại kiềm ( Li, Na, K, Rb, Cs, F) và kim loại kiềm thổ (Ca, Sr, Ba, Ra) khử nước ở nhiệt độ thường để tạo thành hidroxit kim loại + H2
  • Các kim loại đứng trước hidro trong dãy điện hóa khử được hơi nước (ở nhiệt độ cao) để tạo thành oxit kim loại và H2
  • Trừ vàng, bạch kim còn lại các kim loại khử được axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 để tạo muối, NO2, NO hoặc SO2, H2O
  • Kim loại mạnh khử được các ion kim loại yếu hơn (trừ kim loại kiềm, kiềm thổ)
  • Kim loại mạnh khử được oxit kim loại yếu hơn, thường gặp nhất là phản ứng nhiệt nhôm
  • Các kim loại có oxit lưỡng tính khử được các dung dịch kiềm tạo thành muối và H2

2. Hợp chất của kim loại

Các hợp chất của kim loại có kim loại mang hóa trị trung gian như Fe(II) trong FeO, Fe(OH)2, FeS, Cu2O,… để tạo thành hợp chất của kim loại có số oxi hóa cao hơn:

4Fe+2O + O20 (nhiệt độ) ⟶ 2Fe2+3O3-2

Trong phản ứng trên, chất oxi hóa là gì, chất khử là gì?

Chất khử: FeO

Chất oxi hóa: O2

chất có tính oxi hóa mạnh nhất
H2SO4 là chất có tính oxi hóa mạnh nhất

3. Phi kim

Một số phi kim như H2, C, S, Cl2,… sẽ bị oxi hóa bởi oxit kim loại, O2, HNO3, H2SO4 để tạo thành các hợp chất của phi kim (mang hóa trị dương):

H2 + CuO (nhiệt độ) ⟶ H2O + Cu

Cl2 + H2O ⟶ HCl + HClO

4. Hợp chất của phi kim hóa trị trung gian

Một số hợp chất của phi kim hóa trị trung gian (CO, NO2, SO2, FeS2, C2H4,…) bị oxi hóa tạo thành hợp chất của phi kim có số hóa trị cao hơn:

2C+2O + O20(nhiệt độ) ⟶ 2C+4O2-2

Với phản ứng trên, chất oxi hóa là gì, chất khử là gì?

Chất oxi hóa: O2

Chất khử: CO

5. Các hợp chất của phi kim có hóa trị thấp nhất

Các hợp chất của phi kim có hóa trị thấp nhất (Cl, HCl, H2S, NH3, NaH, CaH2,…) bị oxi hóa tạo thành phi kim đơn chất có số hóa trị của phi kim cao hơn:               

4HCl-1 (đặc) + Mn+4O2 (nhiệt độ) → Cl20 + Mn+2Cl2 + 2H2O

Chất oxi hóa là: MnO2

Chất khử: HCl

Cách lập phương trình của phản ứng oxi hóa khử – Chất oxi hóa là gì?

Những hướng dẫn sau đây sẽ giúp các em học sinh lập được phương trình phản ứng hóa học, cân bằng phương trình hoặc xác định có phải phản ứng oxi hóa khử hay không.

chất oxi hóa và chất khử
Một ví dụ cân bằng chất oxi hóa và chất khử trong phản ứng oxi hóa khử

Nếu có một hoặc nhiều nguyên tố bị thay đổi hóa trị thì đó là phản ứng oxi hóa khử. Trong đó, chất có số oxi hóa giảm là chất oxi hóa còn chất có số oxi hóa tăng là chất khử. (mẹo nhớ: khử cho (electron) – O nhận):

Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố: Sau khi điền được số oxi hóa sẽ giúp các em xác định và tìm ra chất oxi hóa và chất khử. 

Bước 2: Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử và cân bằng

Bước 3: Tìm hệ số sao cho tổng số electron trước phản ứng bằng tổng số electron sau khi phản ứng oxi hóa xảy ra

Bước 4: Đặt các hệ số của các chất oxi hóa, chất khử vào sơ đồ để tính hệ số các chất khác, cân bằng số nguyên tử các nguyên tố, cân bằng điện tích để hoàn thành phương trình phản ứng hóa học.

Phản ứng oxi hóa khử có ý nghĩa gì? – chất oxi hóa là gì

Phản ứng oxi hóa khử là một trong những phản ứng rất quan trọng trong đời sống hiện nay. Phản ứng này là cơ sở cho:

  • Quá trình hô hấp, quang hợp (hút vào CO2, thải ra O2 của thực vật) cùng với các quá trình trao đổi chất khác, các phản ứng sinh học,… đều lấy cơ sở từ những phản ứng oxi hóa khử.
phản ứng oxi hóa khử
Quá trình luyện kim, sản xuất phân bón,… ứng dụng các phản ứng oxi hóa khử
  • Cùng với đó, các quá trình đốt cháy nhiên liệu bên trong các động cơ, máy móc, quá trình điện phân, các phản ứng trong PIN, acquy,…
  • Quá trình sản xuất, luyện kim, sản xuất hóa chất, các loại dược phẩm, phân bón hóa học, thuốc trừ sâu,…

Nếu như các em học tốt và hiểu sâu về phản ứng này có thể giải thích các hiện tượng, quá trình trong tự nhiên một cách dễ dàng hơn.

Gợi ý giải một số bài tập về phản ứng oxi hóa trong sách giáo khoa Hóa học 10

Sau khi hiểu rõ khái niệm chất oxi hóa là gì? chất khử là gì? các em hãy cùng làm một số bài tập dưới đây:

Câu 1: Trong các phản ứng dưới đây, đâu là phản ứng oxi hóa khử?

  1. 2HgO (nhiệt độ) ⟶ 2Hg + O2

B.CaCO3 (nhiệt độ) ⟶ CaO + CO2

  1. 2Al(OH)3 (nhiệt độ) ⟶ Al2O3 + 3H2O
  2. 2NaHCO3 (nhiệt độ) ⟶ 2Hg + O2

Đáp án: A vì:

Hg2+ + 2e ⟶ Hg0

2O2- ⟶ O2 + 4e

Câu 2: Trong các phản ứng sau đây, phản ứng nào mà NH3 không đóng vai trò là chất khử?

  1. 4NH3 + 5O2→ 4NO + 6H2O
  2. 2NH3 + 3Cl2→ N2 + 6HCl
  3. 2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2+ 3H2O
  4. 2NH3 + H2O2+ MnSO4 → MnO2 + (NH4)2SO4

Đáp án: D Vì trước và sau phản ứng, NH3 không thay đổi số oxi hóa

nh3 là chất oxi hóa mạnh
Phương trình phản ứng 2NH3 + H2O2+ MnSO4 → MnO2 + (NH4)2SO4

Câu 3: Các phản ứng dưới đây, phản ứng nào là phản ứng oxi hóa khử?

  1. HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
  2. N2O5 + H2O → 2HNO3
  3. 2HNO3 + 3H2S → 3S + 2NO + 4H2O
  4. 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O

Đáp án: C Vì số hóa trị của các nguyên tố thay đổi trước và sau phản ứng:

2HN+5O3 + 3H2S-2 → 3S0 + 2N+2O + 4H2O

Câu 4: Trong phản ứng oxi hóa khử: 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO, NO2 đóng vai trò là:

  1. Chỉ là chất oxi hóa
  2. Chỉ là chất khử
  3. Vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử
  4. Không là chất oxi hóa, không là chất khử

Đáp án: C NO2 là chất oxi hóa nhưng cũng là chất khử vì:

N+4 + 2e ⟶ N+2

N+4 ⟶ N+5 + 1e

Câu 5: Cần bao nhiêu gam đồng để có thể hòa tan hoàn toàn bạc trong 85ml dung dịch AgNO3 0,15M?

Đáp án:

Theo đề bài: VAgNO3 = 85ml = 0,085l 

=> nAgNO3 = 0,15*0,085 – 0,01275 mol

Ta có phương trình phản ứng:

Cu + 2AgNO3 ⟶ Cu(NO3)2 + 2Ag

Theo đó, ta thấy:

nCu = ½ nAgNO3 = ½ 0,01275 = 0,006375 mol

=> Số gam Cu cần tham gia phản ứng: mCu = 0,006375*64 = 0,408 gam

nh3 là chất oxi hóa mạnh
NH3 là chất oxi hóa mạnh hay là chất khử?

Câu 6: Trong các phát biểu dưới đây về NH3, phát biểu nào đúng?

  1. NH3 là chất khử mạnh
  2. NH3 là chất oxi hóa mạnh
  3. NH3 có tính khử mạnh, oxi hóa yếu
  4. NH3 là chất có tính oxi hóa mạnh, tính khử yếu

Đáp án: A

Câu 7: Trong những chất dưới đây, chất nào oxi hóa được H2O?

  1. Fe2
  2. I2
  3. Br2
  4. Cl2

Đáp án: A

Câu 8: Al + NaOH chất oxi hóa nhôm là chất nào?

  1. NaOH
  2. NaOH hoặc H2O
  3. H2O
  4. Cả NaOH và H2O

Đáp án: C

Câu 9: Viết PTHH chứng minh S là chất oxi hóa và PTHH chứng minh S là chất khử?

Đáp án:

s là chất oxi hóa
Phương trình chứng minh S là chất oxi hóa, chất khử

Với những kiến thức vừa rồi, chúng tôi hy vọng đã giúp các em học sinh hiểu rõ hơn về câu hỏi chất oxi hóa là gì? phản ứng oxi hóa là gì để có thể học tập tốt hơn. Và đừng quên theo dõi thietbiruaxegiare.net để học tốt hơn mỗi ngày nhé!