Một số phản ứng xảy ra trong quá trình gi sắt:
Fe + O2 + H20 → › Fe(OH)2
(1)
Fe + O2 + H20 + CO2 → Fe(HCO3)2 (2)
Fe(HCO3)2
→ Fe(OH)2 + CO2
(3)
Fe(OH)2 + O2 + H20 → Fe203.nH20
Fe(OH)2+O2+H2O—> Fe2O3.nH2O
(4)
Phản ứng nào ở trên là phản ứng oxi hóa - khử?
Xác định sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố, nêu rõ chất oxi hóa, chất khử.
Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử trên bằng phương pháp thăng bằng electron 4 bước
Quảng cáo
2 câu trả lời 549
Để xác định phản ứng oxi hóa - khử trong những phản ứng đã cho, ta phân tích từng phản ứng một.
Phân tích các phản ứng:
1. Phản ứng (1):
Fe+O2+H2O→Fe(OH)2\text{Fe} + \text{O}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2Fe+O2+H2O→Fe(OH)2
Số oxi hóa của Fe: từ 0 (trong Fe) đến +2 (trong Fe(OH)₂).
Số oxi hóa của O trong O₂: từ 0 đến -2 (trong H₂O và Fe(OH)₂).
Chất khử: Fe (bị oxi hóa), chất oxi hóa: O₂ (bị khử).
2. Phản ứng (2):
Fe+O2+H2O+CO2→Fe(HCO3)2\text{Fe} + \text{O}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{Fe(HCO}_3\text{)}_2Fe+O2+H2O+CO2→Fe(HCO3)2
Số oxi hóa của Fe: từ 0 đến +2 (trong Fe(HCO₃)₂).
Số oxi hóa của C trong CO₂: từ +4 (trong CO₂) tới +2 (trong HCO₃⁻).
Chất khử: Fe, và CO₂ (bị khử). Chất oxi hóa: O₂.
3. Phản ứng (3):
Fe(HCO3)2→Fe(OH)2+CO2\text{Fe(HCO}_3\text{)}_2 \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 + \text{CO}_2Fe(HCO3)2→Fe(OH)2+CO2
Phản ứng này không có sự thay đổi số oxi hóa.
4. Phản ứng (4):
Fe(OH)2+O2+H2O→Fe2O3⋅nH2O\text{Fe(OH)}_2 + \text{O}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot n\text{H}_2\text{O}Fe(OH)2+O2+H2O→Fe2O3⋅nH2O
Số oxi hóa của Fe: từ +2 (trong Fe(OH)₂) lên +3 (trong Fe₂O₃).
Số oxi hóa của O: không thay đổi (từ -2 trong OH⁻ hay H₂O lên -2 trong Fe₂O₃).
Chất khử: Fe(OH)₂ (bị oxi hóa), chất oxi hóa: O₂ (bị khử).
Kết luận về phản ứng oxi hóa - khử:
Có các phản ứng oxi hóa - khử là:
Phản ứng (1).
Phản ứng (2).
Phản ứng (4).
Duy trì sự thay đổi số oxi hóa:
Trong các phản ứng (1) và (4), Fe (0 → +2, +2 → +3) là chất khử và O₂ là chất oxi hóa.
Trong phản ứng (2), Fe (0 → +2) là chất khử và O₂ là chất oxi hóa.
Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử bằng phương pháp thăng bằng electron (4 bước):
Chúng ta sẽ cân bằng phản ứng (1) đây:
Bước 1: Viết 2 nửa phản ứng.
Nửa phản ứng oxi hóa (Fe):
Fe→Fe2++2e−\text{Fe} \rightarrow \text{Fe}^{2+} + 2e^-Fe→Fe2++2e−
Nửa phản ứng khử (O₂):
O2+4e−+2H2O→4OH−\text{O}_2 + 4e^- + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 4\text{OH}^-O2+4e−+2H2O→4OH−
Bước 2: Cân bằng số electron.
Nhân nửa phản ứng oxi hóa với 2:
2Fe→2Fe2++4e−2\text{Fe} \rightarrow 2\text{Fe}^{2+} + 4e^-2Fe→2Fe2++4e−
Bước 3: Cộng các nửa phản ứng lại.
Cộng cả nửa phản ứng lại ta có:
2Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)22\text{Fe} + \text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Fe(OH)}_22Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)2
Bước 4: Kiểm tra và hoàn thành phản ứng.
Dễ dàng thấy rằng phản ứng đã cân bằng, cả về số nguyên tử và điện tích.
Kết luận:
Phản ứng (1) là phản ứng oxi hóa - khử với Fe là chất khử và O₂ là chất oxi hóa. Ta đã xác định số oxi hóa và cân bằng phản ứng bằng phương pháp thăng bằng electron.
Để xác định phản ứng oxi hóa - khử trong những phản ứng đã cho, ta phân tích từng phản ứng một.
Phân tích các phản ứng:
1. Phản ứng (1):
Fe+O2+H2O→Fe(OH)2\text{Fe} + \text{O}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2Fe+O2+H2O→Fe(OH)2
Số oxi hóa của Fe: từ 0 (trong Fe) đến +2 (trong Fe(OH)₂).
Số oxi hóa của O trong O₂: từ 0 đến -2 (trong H₂O và Fe(OH)₂).
Chất khử: Fe (bị oxi hóa), chất oxi hóa: O₂ (bị khử).
2. Phản ứng (2):
Fe+O2+H2O+CO2→Fe(HCO3)2\text{Fe} + \text{O}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{Fe(HCO}_3\text{)}_2Fe+O2+H2O+CO2→Fe(HCO3)2
Số oxi hóa của Fe: từ 0 đến +2 (trong Fe(HCO₃)₂).
Số oxi hóa của C trong CO₂: từ +4 (trong CO₂) tới +2 (trong HCO₃⁻).
Chất khử: Fe, và CO₂ (bị khử). Chất oxi hóa: O₂.
3. Phản ứng (3):
Fe(HCO3)2→Fe(OH)2+CO2\text{Fe(HCO}_3\text{)}_2 \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 + \text{CO}_2Fe(HCO3)2→Fe(OH)2+CO2
Phản ứng này không có sự thay đổi số oxi hóa.
4. Phản ứng (4):
Fe(OH)2+O2+H2O→Fe2O3⋅nH2O\text{Fe(OH)}_2 + \text{O}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot n\text{H}_2\text{O}Fe(OH)2+O2+H2O→Fe2O3⋅nH2O
Số oxi hóa của Fe: từ +2 (trong Fe(OH)₂) lên +3 (trong Fe₂O₃).
Số oxi hóa của O: không thay đổi (từ -2 trong OH⁻ hay H₂O lên -2 trong Fe₂O₃).
Chất khử: Fe(OH)₂ (bị oxi hóa), chất oxi hóa: O₂ (bị khử).
Kết luận về phản ứng oxi hóa - khử:
Có các phản ứng oxi hóa - khử là:
Phản ứng (1).
Phản ứng (2).
Phản ứng (4).
Duy trì sự thay đổi số oxi hóa:
Trong các phản ứng (1) và (4), Fe (0 → +2, +2 → +3) là chất khử và O₂ là chất oxi hóa.
Trong phản ứng (2), Fe (0 → +2) là chất khử và O₂ là chất oxi hóa.
Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử bằng phương pháp thăng bằng electron (4 bước):
Chúng ta sẽ cân bằng phản ứng (1) đây:
Bước 1: Viết 2 nửa phản ứng.
Nửa phản ứng oxi hóa (Fe):
Fe→Fe2++2e−\text{Fe} \rightarrow \text{Fe}^{2+} + 2e^-Fe→Fe2++2e−
Nửa phản ứng khử (O₂):
O2+4e−+2H2O→4OH−\text{O}_2 + 4e^- + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 4\text{OH}^-O2+4e−+2H2O→4OH−
Bước 2: Cân bằng số electron.
Nhân nửa phản ứng oxi hóa với 2:
2Fe→2Fe2++4e−2\text{Fe} \rightarrow 2\text{Fe}^{2+} + 4e^-2Fe→2Fe2++4e−
Bước 3: Cộng các nửa phản ứng lại.
Cộng cả nửa phản ứng lại ta có:
2Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)22\text{Fe} + \text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Fe(OH)}_22Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)2
Bước 4: Kiểm tra và hoàn thành phản ứng.
Dễ dàng thấy rằng phản ứng đã cân bằng, cả về số nguyên tử và điện tích.
Kết luận:
Phản ứng (1) là phản ứng oxi hóa - khử với Fe là chất khử và O₂ là chất oxi hóa. Ta đã xác định số oxi hóa và cân bằng phản ứng bằng phương pháp thăng bằng electron.
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK99845
-
Hỏi từ APP VIETJACK63812
