Chất oxi hóa là gì? Các tính chất và phản ứng của oxi hóa

Chất oxy 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 oxy 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.

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.

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

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:

• 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

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

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

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

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.

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.

• 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,…

Khôi Nguyên Effect hy vọng với bài viết về Chất oxy hóa là gì và tính chất và vai trò của Oxy hóa ở trên, mong những chia sẻ giúp ích cho quý bạn đọc hiểu thêm về chất oxy hóa