Cách cân bằng phương trình hóa học oxi hóa khử năm 2024

Các bước cân bằng phản ứng oxi hóa khử là gì? Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa khử là gì?

• Lý thuyết phản ứng oxi hóa - khử

Các bước cân bằng phản ứng oxi hóa khử là gì?

Có 4 bước để cân bằng phản ứng oxi hóa khử

Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa trước và sau phản ứng của các nguyên tử

Bước 2: Viết các quá trình oxi hóa và quá trình khử

Bước 3: Thăng bằng electron bằng cách nhân thêm hệ số vào các quá trình nhường và nhận sao cho tổng số electron nhường bằng tổng số electron nhận.

Bước 4: Điền hệ số cân bằng sau bước 3 và hoàn thành phương trình

Ví dụ: Cho phản ứng: \(Cu + HN{O_3} \to Cu{(N{O_3})_{_2}} + NO + {H_2}O\)

Bước 1: \(\mathop {Cu}\limits^0 + H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3} \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} {(N{O_3})_{_2}} + \mathop N\limits^{ + 2} O + {H_2}O\)

Bước 2: \(\begin{array}{l}\mathop {Cu}\limits^0 \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} + 2e\\\mathop N\limits^{ + 5} + 3e \to \mathop N\limits^{ + 2} \end{array}\)

Bước 3: \(\begin{array}{l}\mathop {Cu}\limits^0 \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} + 2e|x3\\\mathop N\limits^{ + 5} + 3e \to \mathop N\limits^{ + 2} |x2\end{array}\)

Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử là dạng bài tập cơ bản và rất quan trọng đối với môn Hóa học THPT. Kiến Guru chia sẻ tới các em học sinh các phương pháp và dạng bài tập mẫu giúp các em nắm vững, giải nhanh các dạng bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử.

1. Phương pháp

Nguyên tắc: Tổng số electron nhường = Tổng số electron nhận

Bước 1. Xác định số oxi hóa thay đổi thế nào.

Bước 2. Lập thăng bằng electron.

Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phương trình phản ứng và tính các hệ số còn lại.

Lưu ý:

- Ta có thể cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp tăng – giảm số oxi hóa với nguyên tắc: tổng số oxi hóa tăng = tổng số oxi hóa giảm.

- Phản ứng oxi hóa – khử còn có thể được cân bằng theo phương pháp ion–electron: ví dụ

...

- Nếu trong một phương trình phản ứng oxi hóa – khử có nhiều nguyên tố có số oxi hóa cùng giảm (hoặc cùng tăng) mà:

+ Nếu chúng thuộc cũng một chất: thì phải đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.

+ Nếu chúng thuộc các chất khác nhau: thì phải đảm bảo tỉ lệ số mol của các chất đó theo đề đã cho.

* Trường hợp đối với hợp chất hữu cơ:

- Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ trước và sau phản ứng có một nhóm nguyên tử thay đổi và một số nhóm không đổi thì nên xác định số oxi hóa của C trong từng nhóm rồi mới cân bằng.

- Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ thay đổi toàn bộ phân tử, nên cân bằng theo số oxi hóa trung bình của C.

Học Ngay Hôm Nay - Hóa Thầy Bình Lớp 10

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Cân bằng phản ứng:

CrS +

Hướng dẫn:

Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:

Cr+2 → Cr+3

S-2 → S0

N+5 → N+4

Bước 2. Lập thăng bằng electron:

Cr+2 → Cr+3 + 1e

S-2 → S0 + 2e

CrS → Cr+3 + S+0 + 3e

2N+5 + 1e → N+4

→ Có 1CrS và 3N

.

Bước 3. Đặt các hệ số vừa tìm vào phản ứng và cân bằng phương trình phản ứng:

CrS + 6HNO3 → Cr(NO3)3 + 3N

+ S + 3O

Ví dụ 2. Cân bằng phản ứng trong dung dịch bazơ:

NaCr

+ Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr

Hướng dẫn:

+ 4OH- → + 2H2O + 3e

Br2 + 2e → 2Br-

Phương trình ion:

2

+ 8OH- + 3Br2 → 2CrO2-4 + 6Br- + 4H2O

Phương trình phản ứng phân tử:

2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O

Ví dụ 3. Cân bằng phản ứng trong dung dịch có

O tham gia:

KMnO4 + H2O + K2SO3 → MnO2 + K2SO4

Hướng dẫn:

+ 3e + 2H2O → MnO2 + 4OH-

+ H2O → + 2H+ + 2e

Phương trình ion:

2

+ H2O + 3 → 2MnO2 + 2OH- + 3

Phương trình phản ứng phân tử:

2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH

II. Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử và hướng dẫn giải

Phần bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử bao gồm 5 câu hỏi có đáp án chi tiết thuộc các dạng khác nhau và 3 câu hỏi học sinh tự làm.

Cân bằng phản ứng oxi hóa khử được sử dụng trong hầu hết các dạng bài tập THPT và dàn trải xuyên suốt trong hầu hết các câu hỏi bài tập trong các đề thi Hóa học THPT. Vì vậy, các câu hỏi minh họa sau đây sẽ giúp học sinh dễ hình dung và nắm vứng các kĩ năng giải bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử.

1. Đề bài bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử

Câu 1. Cho phản ứng: FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(

)2 + H2O. Cho biết hệ số cân bằng của FeSO4 và K2Cr2O7 lần lượt là bao nhiêu?

1. 5; 2 B. 6; 2 C. 6; 1 D. 8; 3

Câu 2. Cho phản ứng: Na2SO3 + KMnO4 + H2O → Na2SO4 + MnO2 + KOH

Hãy cho biết tỉ lệ hệ số của chất khử và chất oxi hóa sau khi cân bằng là đáp án nào dưới đây?

1. 4:3 B. 3:4 C. 3:2 D. 2:3

Câu 3. Cân bằng phản ứng sau:

Fe3O4 + HNO3 → Fe(

)3 + NO + H2O

Câu 4. Cân bằng phản ứng:

As2S3 + HNO3 + H2O → H3As

+ NO + H2SO4

Câu 5. Cân bằng phản ứng:

FexOy + HNO3 → Fe(

)3 + NO + H2O

2. Đáp án

Câu 1: đáp án C

Câu 2: Đáp án C

Câu 3:

Câu 4:

Câu 5:

3. Bài tập tự làm

Câu 1. Hãy cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa – khử sau:

CH3CH2OH + K2Cr2O7 + H2SO4 → CH3COOH + Cr2(

)3 + K2SO4 + H2O

Câu 2. Xác định hệ số cân bằng của KMnO4 trong phản ứng sau:

S

+ KMnO4 + O → K2 + ...Chọn đáp án đúng nhất

1. 2 B. 5 C. 7 D. 10

Câu 3. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau bằng phương pháp thăng bằng e:

Trên đây là phương pháp giải cụ thể các dạng bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử. Bao gồm các ví dụ minh họa và bài tập mẫu kèm đáp án chi tiết. Kiến Guru hi vọng thông qua bài học này, có thể giúp các em học sinh nắm vững kiến thức, hiểu rõ bản chất và dễ dàng ghi nhớ các phương pháp làm các dạng bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử. Các em có thể tham khảo thêm nhiều bài học bổ ích tại Kiến Guru nhé!