Cách cân bằng phản ứng oxi hóa – khử là một vấn đề được rất nhiều bạn quan tâm. Nếu như với phản ứng không có sự thay đổi số oxi hóa, ta có thể dễ dàng cân bằng phương trình một cách nhanh chóng thì với PU oxi hóa khử, khó khăn hơn nhiều để làm được điều này. Đặc biệt là cân bằng cho các phản ứng phức tạp, có nhiều chất tham gia phản ứng hoặc sản phẩm hoặc một chất có nhiều số oxi hóa.
Để có thể thành thạo việc này, các bạn cần phải hiểu rõ cách lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử. Chi tiết từng bước mình sẽ chia sẻ đến các bạn trong bài viết hôm nay. Các bạn hãy đọc kỹ, làm nhiều bài tập, làm đi làm lại nhiều lần. Mình tin rằng, nếu các bạn hiểu và thực hành nhiều thì những phương trình dạng này không thể làm khó các bạn được. Mình đã từng sợ nó, nhưng khi mình đã hiểu được bản chất của nó, mình đã làm thành thạo, nhanh chóng và yêu thích hóa học hơn.
I. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử
Nguyên tắc chung để cân bằng phản ứng oxi hóa khử là cân bằng tổng số electron cho và nhận của các chất khử và chất oxi hóa. Điều này có nghĩa là tổng số e do chất khử nhường phải đúng bằng tổng số e mà chất oxi hóa nhận. Phương pháp này được gọi là phương pháp thăng bằng electron.
Các bước cân bằng PU oxi hóa – khử bằng phương pháp thăng bằng electron
Ví dụ với phản ứng sau: Fe2O3 + CO → Fe + CO2
– Bước 1: Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi
+3Fe2O3 + +2CO → 0Fe + +4CO2
– Bước 2: Viết các quá trình khử và oxi hóa, sau đó cân bằng từng quá trình:
+2C → +4C + 2e (C là chất khử do số oxi hóa tăng, quá trình này là quá trình oxi hóa)
+3Fe + 3e → 0Fe (Fe3+ là chất khử)
– Bước 3: Tìm hệ số thích hợp để tổng số e cho bằng tổng số e nhận:
3 x | +2C → +4C + 2e
2 x | +3Fe + 3e → 0Fe
– Bước 4: Ghép hệ số vào sơ đồ phản ứng và hoàn thành phương trình hóa học:
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
II. Những lưu ý khi cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Để làm tốt dạng bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa – khử, bạn phải xác định chính xác sản phẩm được tạo thành cũng như số oxi hóa của các chất trong một phản ứng hóa học.
– Quy tắc xác định số oxi hóa của các chất:
+ Số oxi hóa của đơn chất bằng 0.
+ Tổng số oxi hóa của các nguyên tố trong 1 CTHH bằng 0 (trung hòa điện).
+ Tổng số oxi hóa của các nguyên tố trong 1 nhóm nguyên tố chính bằng điện tích của nhóm nguyên tố đó.
+ Trong một phân tử bất kì, số oxi hóa của H là +1 và của O là -2.
– Lưu ý: dấu (+) hoặc (-) của số oxi hóa đặt trước số tự nhiên: ví dụ +1, -2…
III. Một số phương pháp cân bằng khác
Có nhiều phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa – khử bên cạnh phương pháp cân bằng electron. Các phương pháp này có thể kể đến như:
- Phương pháp cân bằng đại số đơn giản: cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố bằng nhau ở 2 vế của phương trình.
- Phương pháp hóa trị tác dụng
- Phương pháp ion – electron
- Phương pháp nguyên tử nguyên tố
- Phương pháp dùng hệ số phân số
- Phương pháp chẵn – lẻ
- Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất
Trong khuôn khổ bài viết ngày hôm nay, mình chỉ trình bày phương pháp thông dụng được sử dụng nhiều nhất là cách cân bằng một phản ứng oxi hóa khử bằng phương pháp electron.
Lời kết
Có thể nói, bước cân bằng phản ứng oxi hóa khử là một bước rất quan trọng trong việc giải các bài tập dạng này. Điểm mấu chốt ở đây là các bạn phải xác định chính xác sản phẩm được tạo thành sau phản ứng và số oxi hóa của các chất. Chỉ có xác định chính xác số oxi hóa thay đổi thì bạn mới có thể cân bằng chính xác được. Công việc còn lại đơn giản hơn chỉ là cộng trừ nhân chia và thêm hệ số đã tính được vào phương trình.
Mỗi bạn sẽ có một tư duy khác nhau nhưng cần bám sát và hiểu rõ từng phương pháp. Các bạn hãy làm theo phương pháp nào mà các bạn cảm thấy dễ làm nhất và làm nhanh nhất là được. Chúc các bạn thành công và thành thạo nhé!
