Mở đầu
Trong một phản ứng, electron do chất này nhường phải được chất khác nhận. Vì vậy quá trình oxi hóa và quá trình khử luôn xảy ra đồng thời.
Bốn khái niệm cần phân biệt
- **Chất khử** là chất nhường electron.
- **Quá trình oxi hóa** là quá trình chất khử nhường electron; số oxi hóa tăng.
- **Chất oxi hóa** là chất nhận electron.
- **Quá trình khử** là quá trình chất oxi hóa nhận electron; số oxi hóa giảm.
Vì thế, chất khử bị oxi hóa còn chất oxi hóa bị khử. Không xác định vai trò chỉ dựa vào việc chất có chứa oxygen hay không.
Ví dụ: Carbon cháy trong oxygen
$$\mathrm{C+O_2\rightarrow CO_2}$$
- C: $0\rightarrow+4$, nhường 4 electron, là chất khử.
- O: $0\rightarrow-2$, phân tử O₂ nhận tổng 4 electron, là chất oxi hóa.
Hai quá trình:
$$\mathrm{C^0\rightarrow C^{+4}+4e}$$
$$\mathrm{O_2^0+4e\rightarrow2O^{-2}}$$
Kiểm tra nhanh
Trong phản ứng 2Mg + O₂ → 2MgO, chất oxi hóa là chất nào?
Mg tăng số oxi hóa từ 0 lên +2 nên là chất khử.
O giảm từ 0 xuống −2, nhận electron nên O₂ là chất oxi hóa.
MgO là sản phẩm của phản ứng.
Mg và O₂ có hai vai trò trái nhau.
Lời giải
**Cách làm**
O trong O₂ giảm số oxi hóa từ 0 xuống −2, tức nhận electron. Vì vậy O₂ là chất oxi hóa.
Ví dụ mẫu: Xác định vai trò trong phản ứng luyện sắt
Xét phản ứng:
$$\mathrm{Fe_2O_3+3CO\rightarrow2Fe+3CO_2}$$
- Fe: $+3\rightarrow0$, nhận electron. Fe₂O₃ là chất oxi hóa.
- C trong CO: $+2\rightarrow+4$, nhường electron. CO là chất khử.
Chất oxi hóa và chất khử được xác định từ nguyên tử thay đổi số oxi hóa trong chất, không chọn sản phẩm của quá trình.
Dấu hiệu nhận biết
**Phản ứng oxi hóa–khử** là phản ứng hóa học xảy ra đồng thời quá trình nhường electron và nhận electron. Dấu hiệu nhận biết là có sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tử.
- $\mathrm{CaCO_3\rightarrow CaO+CO_2}$: các số oxi hóa không đổi → không phải phản ứng oxi hóa–khử.
- $\mathrm{2KClO_3\rightarrow2KCl+3O_2}$: Cl giảm từ $+5$ xuống $-1$, O tăng từ $-2$ lên 0 → là phản ứng oxi hóa–khử.
Sự có mặt của O₂ không phải điều kiện bắt buộc; sự thay đổi số oxi hóa mới là tiêu chí.
Luyện tập
Trong phản ứng Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂, chất khử là chất nào?
Fe trong Fe₂O₃ nhận electron nên Fe₂O₃ là chất oxi hóa.
C trong CO tăng từ +2 lên +4 nên CO nhường electron.
Fe là sản phẩm của quá trình khử.
CO₂ là sản phẩm của quá trình oxi hóa.
Lời giải
**Cách làm**
Carbon trong CO có số oxi hóa tăng từ $+2$ lên $+4$. CO nhường electron, bị oxi hóa và là chất khử.
Ghi nhớ
- Số oxi hóa tăng nghĩa là nhường electron và xảy ra quá trình oxi hóa; chất chứa phần đó là chất khử.
- Số oxi hóa giảm nghĩa là nhận electron và xảy ra quá trình khử; chất chứa phần đó là chất oxi hóa.
- Phản ứng oxi hóa–khử có sự thay đổi số oxi hóa.
Đang học