Cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử và bài tập có đáp án chuẩn 100%

Trong đề kiểm tra hóa bạn có bài yêu cầu cân bằng phản ứng oxi hóa khử nhưng bạn lại không biết cách làm như thế nào? Do đó, Hyundai Smart Phone sẽ hướng dẫn cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử kèm theo các ví dụ minh họa chi tiết trong bài viết dưới đây

Phản ứng oxi hóa khử là gì?

Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học, trong đó có sự chuyển electron giữa các chất trong phản ứng hay phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.

• Chất khử (chất bị oxh) là chất nhường electron
• Chất oxh (chất bị khử) là chất thu electron.
• Quá trình oxh (sự oxh) là quá trình nhường electron.
• Quá trình khử (sự khử) là quá trình thu electron.

Cách lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử

• Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố để tìm chất oxi hóa và chất khử
• Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình.
• Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất khử sao cho tổng số electron cho bằng tổng số electron nhận.
• Bước 4: Đặt hệ số của các chất oxi hóa và chất khử vao sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số các chất khác. Kiểm tra cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố và cân bằng điện tích hai vế để hoàn thành phương trình hóa học.

Ví dụ: Lập phương trình phản ứng hóa học của cacbon monooxit khử sắt (III) oxit ở nhiệt độ cao, thành sắt và cacbon ddioxxit theo phương trình phản ứng sau:

Fe₂O₃ + CO →^t0 Fe + CO₂

Lời giải

Bước 1. Xác định số oxi hóa

Số oxi hóa của Fe giảm từ +3 xuống 0 ⇒ Fe trong Fe₂O₃ là chất oxi hóa

Số oxi hóa của C tăng từ +2 lên +4 ⇒ C trong CO là chất khử

Bước 2. Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử

Bước 3. Tìm hệ số thích hợp cho các chất oxi hóa khử

Bước 4. Đặt các hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng, hoàn thành PTHH.

Fe₂O₃ + CO →^t0 Fe + CO₂

Tham khảo thêm: Định luật bảo toàn nguyên tố là gì? Phương pháp bảo toàn nguyên tố kèm VD

Cân bằng phương trình hóa học là gì?

Cần bằng phương trình hóa học là một quá trình sử dụng số tự nhiên điền vào trước vị trí các chất tham gia và các chất sản phẩm sao cho tổng số nguyên tử của nguyên tố bên chất tham gia bằng tổng số nguyên tử của nguyên tố đó bên chất sản phẩm.

Quá trình cân bằng phương trình phản ứng là chúng ta sử dụng số tự nhiên trong tập N* điền vào vị trí a, b, c, d để cho các nguyên tố của chất tham gia và chất phản ứng bằng nhau là được.

Ví dụ: 2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O → 2MnO₂ + 3K₂SO₄ + 2KOH

Lưu ý: Cân bằng phương trình khác với cân bằng hóa học.

Cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử

Cân bằng phản ứng oxi hóa khử được thực hiện theo trình tự 3 bước với nguyên tắc:

Tổng electron nhường = tổng electron nhận

• Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi
• Bước 2. Lập thăng bằng electron.
• Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại.

Lưu ý:

– Bạn 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 thăng bằng ion – electron: lúc đó vẫn đảm bảo nguyên tắc thăng bằng electron nhưng các nguyên tố phải được viết ở dạng ion đúng, như NO3-, SO42-, MnO4-, Cr2072-,…

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

• Chúng thuộc một chất thì phải đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.
• Chúng thuộc các chất khác nhau thì phải đảm bảo tỉ lệ số mol của các chất đó theo đề cho.

Với hợp chất hữu cơ:

• Nếu 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 cân bằng.
• Nếu hợp chất hữu cơ thay đổi toàn phân tử, nên cân bằng theo số oxi hóa trung bình của C.

Xem ngay: Cách viết cấu hình electron nguyên tử kèm bài tập có đáp án từ A – Z

Bài tập về cân bằng phản ứng oxi hóa khử có đáp án

Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng trong dung dịch bazơ:

NaCrO₂ + Br₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaBr

Lời giải

CrO₂^– + 4OH^– → CrO₄^2- + 2H₂O + 3e

Br₂ + 2e → 2Br^–

Phương trình ion:

2CrO₂^– + 8OH^– + 3Br₂ → 2CrO₄^2- + 6Br^– + 4H2O

Phương trình phản ứng phân tử:

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

Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng:

FeS + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + N₂O + H₂SO₄ + H₂O

Hướng dẫn:

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

Fe⁺² → Fe⁺³

S^-2 → S⁺⁶

N⁺⁵ → N⁺¹

Bước 2. Lập thăng bằng electron:

Fe⁺² → Fe⁺³+ 1e

S^-2 → S⁺⁶ + 8e

FeS → Fe⁺³ + S⁺⁶ + 9e

2N⁺⁵ + 8e → 2N⁺¹

→ Có 8FeS và 9N₂O.

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

8FeS + 42HNO₃ → 8Fe(NO₃)₃ + 9N₂O + 8H₂SO₄ + 13H₂O

Ví dụ 3: Cân bằng phản ứng trong dung dịch có H2O tham gia:

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂O → MnO₂ + K₂SO₄

Lời giải

MnO₄^– + 3e + 2H₂O → MnO₂ + 4OH^–

SO₃^2- + H₂O → SO₄^2- + 2H+ + 2e

Phương trình ion:

2MnO₄^– + H2O + 3SO₃^2- → 2MnO₂ + 2OH^– + 3SO₄^2-

Phương trình phản ứng phân tử:

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

Ví dụ 4: Cho phản ứng: Na₂SO₃ + KMnO₄ + H₂O → Na₂SO₄ + MnO₂ + KOH. Tỉ lệ hệ số của chất khử và chất oxi hóa sau khi cân bằng là bao nhiêu?

Lời giải

⇒ 3Na₂SO₃ + 2KMnO₄ → 3Na2SO₄ + 2MnO₂

Kiểm tra hai vế: thêm 2KOH vào vế phải, thêm H₂O vào vế trái.

⇒ 3Na₂SO₃ + 2KMnO₄ + H₂O → 3Na₂SO₄ + 2MnO₂ + 2KOH

Ví dụ 5: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau:

CH₃CH₂OH + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → CH₃COOH + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

Lời giải:

⇒ 3CH₃CH₂OH + 2K₂Cr₂O₇ + 8H₂SO₄ →3CH₃COOH + 2Cr₂(SO₄)₃ + 2K₂SO₄ + 11H₂O

Ví dụ 6: Cân bằng phản ứng sau: Fe₃O₄ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O

Lời giải

Hay 3Fe₃O₄ + HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO

Kiểm tra hai vế: thêm 28 vào HNO₃ ở vế trái, thêm 14H₂O ở vế phải.

⇒ 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O

Sau khi đọc xong bài viết của chúng tôi có thể giúp các bạn biết cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử chính xác rồi  nhé. Hãy thường xuyên theo dõi chúng tôi để được chia sẻ kiến thức bổ ích khác về toán học, vật lý,…