Bài 13: Phản ứng oxi hóa – khử

Fe nhường electron tạo thành cation Fe$^{2+}$

Quá trình oxi hóa: Fe → Fe$^{2+}$+ 2e

Oxi của không khí nhận electron:

Quá trình khử: 2H$_{2}$O + O$_{2}$ + 4e → 4OH$^{-}$

Fe$^{2+}$tan vào dung dịch có hóa tan khí O$_{2}$. Tại đây, Fe$^{2+}$tiếp tục bị oxi hóa, dưới tác dụng của ion OH$^{-}$ tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe$_{2}$O$_{3}$.nH$_{2}$O (oxit sắt(III) ngậm n phân tử nước).

Al$_{2}$O$_{3}$; CaF$_{2}$ là các hợp chất ion.

$A{l}_{2}^{3+}{O}_{3}^{2-}$: Số oxi hóa của Al là +3, của O là -2.

$C{a}_{}^{2+}{F}_{2}^{-}\$: Số oxi hóa của Ca là +2, của F là -1.

NO: Giả định là hợp chất ion, hai cặp electron sẽ lệch hoàn toàn về phía nguyên tử O (có độ âm điện cao hơn), trong liên kết đôi có hai electron của N bị chuyển sang O nên hợp chất ion giả định là N$^{2+}$=O$^{2-}$

Vậy số oxi hóa của N là +2, O là -2

CH$_{4}$gồm 1 nguyên tử C liên kết đơn với 4 nguyên tử H

Giả định CH$_{4}$ là hợp chất ion, cặp electron lệch hoàn toàn về phía nguyên tử C (có độ âm điện cao hơn), trong mỗi liên kết đơn C-H có một electron của H bị chuyển sang C nên hợp chất ion giả định là

Vậy số oxi hóa của H là +1, C là -4

- Nguyên tử O có 6 electron lớp vỏ ngoài cùng, theo quy tắc octet nguyên tử O có xu hướng nhận thêm 2 electron để đạt được cấu hình bền vững giống như khí hiếm và trở thành ion mang điện tích -2.

Số oxi hóa của một nguyên tử một nguyên tố trong hợp chất là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó với giả định đây là hợp chất ion.

⇒ Số oxi hóa của O trong hợp chất là -2.

Tương tự như vậy đối với kim loại nhóm IA, IIA và Al.

- Nguyên tử kim loại nhóm IA có 1 electron lớp vỏ ngoài cùng, theo quy tắc octet nguyên tử kim loại nhóm IA có xu hướng nhường đi 1 electron này để đạt được cấu hình bền vững giống như khí hiếm và trở thành ion mang điện tích +1.

⇒ Số oxi hóa của kim loại nhóm IA là +1.

- Nguyên tử kim loại nhóm IIA có 1 electron lớp vỏ ngoài cùng, theo quy tắc octet nguyên tử kim loại nhóm IIA có xu hướng nhường đi 2 electron này để đạt được cấu hình bền vững giống như khí hiếm và trở thành ion mang điện tích +2.

⇒ Số oxi hóa của kim loại nhóm IIA là +2.

- Nguyên tử Al có 3 electron lớp vỏ ngoài cùng, theo quy tắc octet nguyên tử Al có xu hướng nhường đi 3 electron này để đạt được cấu hình bền vững giống như khí hiếm và trở thành ion mang điện tích +3.

⇒ Số oxi hóa của Al là +3.

Fe$_{2}$O$_{3}$

Theo quy tắc 1: Số oxi hóa của O là -2

Theo quy tắc 2: Gọi số oxi hóa của Fe là x ta có:

2.x + 3.(-2) = 0 → x = +3

Vậy trong hợp chất Fe$_{2}$O$_{3}$số oxi hóa của Fe là +3, O là -2.

Na$_{2}$CO$_{3}$

Theo quy tắc 1: Số oxi hóa của O là -2, Na là +1

Theo quy tắc 2: Gọi số oxi hóa của C là x ta có:

2.(+1) + 1.x + 3.(-2) = 0 → x = +4

Vậy trong hợp chất Na$_{2}$CO$_{3}$số oxi hóa của Na là +1, C là +4, O là +2.

KAl(SO$_{4}$)$_{2}$

Theo quy tắc 1: Số oxi hóa của K là +1, Al là +3, O là -2

Theo quy tắc 2: Gọi số oxi hóa của S là x ta có:

1.(+1) + 1.(+3) + 2.x + 4.2.(-2) = 0 → x = +6

Vậy trong hợp chất KAl(SO$_{4}$)$_{2}$ số oxi hóa của K là +1, Al là +3, S là +6, O là -2.