Giải Hóa 10 Bài 13: Phản ứng oxi hóa – khử

Giải bài tập Hóa lớp 10 Bài 13: Phản ứng oxi hóa – khử

Mở đầu trang 70 Hóa học 10: Quá trình bị gỉ của đinh ốc ngoài không khí được mô tả như hình dưới đây:

Bạn đang xem: Giải Hóa 10 Bài 13: Phản ứng oxi hóa – khử

Trong quá trình này hãy cho biết nguyên tử nguyên tố nào nhường electron, nguyên tử nguyên tố nào nhận electron. Giải thích.

Trả lời:

Fe nhường electron tạo thành cation Fe2+:
Fe → Fe2+ + 2e

Oxygen của không khí nhận electron:
2H2O + O2 + 4e → 4OH-

Fe2+ tan vào dung dịch có hòa tan khí O2. Tại đây, Fe2+ tiếp tục bị oxi hóa, dưới tác dụng của ion OH- tạo ra gỉ sắt (iron) có thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O.

I. Số oxi hóa

1. Khái niệm số oxi hóa

Luyện tập 1 trang 71 Hóa học 10: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử nguyên tố trong các hợp chất ion Al2O3, CaF2.

Trả lời:
Al2O3; CaF2 là các hợp chất ion.
Al23+O32−: Số oxi hóa của Al là +3, của O là -2.
Ca2+F2−: Số oxi hóa của Ca là +2, của F là -1.

Luyện tập 2 trang 71 Hóa học 10: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong hợp chất sau: NO, CH4

Trả lời:
NO: Với 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 N2+=O2-
Vậy số oxi hóa của N là +2, O là -2

CH4 gồm 1 nguyên tử C liên kết với 4 nguyên tử H:
Với giả định CH4 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.

2. Cách xác định số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố trong hợp chất.

Câu hỏi 1 trang 71 Hóa học 10: Dựa theo quy tắc octet, giải thích vì sao số oxi hóa của O là -2, của kim loại nhóm IA là +1, của kim loại nhóm IIA là +2 và của Al là +3.

Trả lời:
Chú ý: 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.

• 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 O trong hợp chất là -2.
• 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.

Luyện tập 3 trang 72 Hóa học 10: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong các hợp chất: Fe2O3, Na2CO3, KAl(SO4)2

Trả lời:
Fe2O3
Số oxi hóa của O là -2 (theo quy tắc 1)
Gọi số oxi hóa của Fe là x, theo quy tắc 2 ta có:
2.x + 3.(-2) = 0 → x = +3
Vậy trong hợp chất Fe2O3 số oxi hóa của Fe là +3, O là -2.

Na2CO3
Số oxi hóa của O là -2, Na là +1 (theo quy tắc 1)
Gọi số oxi hóa của C là x, theo quy tắc 2 ta có:
2.(+1) + 1.x + 3.(-2) = 0 → x = +4
Vậy trong hợp chất Na2CO3 số oxi hóa của Na là +1, C là +4, O là +2.

KAl(SO4)2
Số oxi hóa của K là +1, Al là +3, O là -2 (theo quy tắc 1)
Gọi số oxi hóa của S là x, theo quy tắc 2 ta có:
1.(+1) + 1.(+3) + 2.x + 4.2.(-2) = 0 → x = +6
Vậy trong hợp chất KAl(SO4)2 số oxi hóa của K là +1, Al là +3, S là +6, O là -2.

Luyện tập 4 trang 72 Hóa học 10: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong các ion NO3-, NH4+, MnO4-.

Trả lời:
NO3-
Số oxi hóa của O là -2 (theo quy tắc 1)
Gọi số oxi hóa của N là x (theo quy tắc 2) ta có:
1.x + 3.(-2) = -1 → x = +5
Vậy trong ion NO3- số oxi hóa của N là +5, O là -2.

NH4+
Số oxi hóa của H là +1 (theo quy tắc 1)
Gọi số oxi hóa của N là x, theo quy tắc 2 ta có:
1.x + 4.(+1) = +1 → x = -3
Vậy trong ion NH4+ số oxi hóa của N là -3, H là +1.

MnO4-
Số oxi hóa của O là -2 (theo quy tắc 1)
Gọi số oxi hóa của Mn là x, theo quy tắc 2 ta có:
1.x + 4.(-2) = -1 → x = +7
Vậy trong ion MnO4- số oxi hóa của Mn là +7, O là -2.

Luyện tập 5 trang 72 Hóa học 10: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong NH3 theo cách 2.

Trả lời:
Cách 2: Xác định số oxi hóa dựa theo công thức cấu tạo.

NH3 có công thức cấu tạo là:
Trong mỗi liên kết đơn, N góp 1 electron, khi giả định NH3 là hợp chất ion thì 1 electron này chuyển sang N. Vì có ba liên kết N-H nên NH3 có công thức ion giả định là
Vậy số oxi hóa của N là +3, H là +1

Câu hỏi 2 trang 72 Hóa học 10: Dựa vào độ âm điện, giải thích vì sao công thức ion giả định của OF2 là F-O2+F- mà không phải là F+O2-F+.

Trả lời:
Độ âm điện của O là 3,4 và của F là 4,0
OF2 có công thức cấu tạo F – O – F, với giả định là hợp chất ion, hai cặp electron chung sẽ lệch hoàn toàn về phía nguyên tử F (có độ âm điện cao hơn), mỗi liên kết đơn có 1 electron của O chuyển sang nên hợp chất ion giả định là F-O2+F-

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu hóa