Tabla de Contenidos
Trong hóa học, thuật ngữ khử đề cập đến một nửa phản ứng trong đó một chất hóa học, chẳng hạn như nguyên tử, phân tử hoặc ion, chấp nhận một hoặc nhiều electron. Kết quả của quá trình này là trạng thái oxy hóa của một số nguyên tử tạo nên loài nhận điện tử trở nên âm hơn, nghĩa là nó bị khử, do đó có tên gọi của loại quy trình này.
Người ta nói rằng sự khử là một nửa phản ứng vì, để nó xảy ra, nghĩa là, để một loại hóa chất có thể chấp nhận một hoặc nhiều electron, những electron này phải đến từ một số loại hóa chất khác đang mất chúng, vì các electron không được di chuyển, được tìm thấy tự do trong tự nhiên.
Nói cách khác, quá trình khử không thể xảy ra như một quá trình biệt lập, mà là một phần (thực tế là nó tương ứng với một nửa) của quá trình trao đổi electron gọi là quá trình oxy hóa khử.
Đối tác của quá trình khử là quá trình oxy hóa, một quá trình trong đó một loài mất điện tử và tăng trạng thái oxy hóa của nó.
Các bộ phận giảm
Các quá trình khử được biểu diễn, giống như bất kỳ quá trình hóa học nào, bằng một phương trình hóa học. Giống như bất kỳ phương trình hóa học nào, nó liên quan đến một hoặc nhiều chất phản ứng được đặt ở bên trái của phương trình, một hoặc nhiều sản phẩm được đặt ở bên phải và mũi tên phản ứng được đặt ở giữa, ngăn cách chất phản ứng và sản phẩm.
chất oxy hóa
Trong bất kỳ phản ứng oxi hóa – khử nào, luôn có một loại hóa chất bị oxi hóa và một loại hóa chất khác bị khử. Loài bị giảm là loài tham gia nửa phản ứng khử. Vì loài này bị khử (nghĩa là thu được điện tử) với chi phí của loài oxy hóa, nên quá trình này có thể được xem là loài khử đang oxy hóa loài oxy hóa. Vì lý do này, chất thứ nhất được gọi là chất oxi hóa .
các loài giảm
Dựa trên những điều trên, tác nhân oxy hóa là hóa chất khử. Sau khi khử, nó được chuyển thành một loài mới có trạng thái oxy hóa thấp hơn xuất hiện trong số các sản phẩm của nửa phản ứng. Sản phẩm này được gọi là giảm loài.
điện tử
Ngoài thuốc thử và sản phẩm của nửa phản ứng khử, nghĩa là chất oxi hóa và chất bị khử tương ứng, phương trình hóa học của nửa phản ứng này cũng bao gồm các electron bị thu bởi chất oxi hóa nói trên. Các electron này phải xuất hiện giữa các chất phản ứng vì quá trình khử liên quan đến việc tiêu thụ các electron bởi tác nhân oxy hóa.
Ví dụ về các nửa phản ứng khử và các bộ phận của chúng
Ví dụ 1: Khử clo thành clorua
Lấy nửa phản ứng khử sau đây làm ví dụ:
Trong nửa phản ứng này, một phân tử nguyên tố khí clo chiếm hai electron và biến thành hai ion clorua. Ở trạng thái nguyên tố, clo ban đầu có trạng thái oxy hóa bằng không. Tuy nhiên, mỗi nguyên tử clo tạo nên phân tử Cl 2 nhận một điện tử để trở thành ion clorua trong đó clo có trạng thái oxy hóa -1.
Nói một cách đơn giản, trạng thái oxy hóa của clo đi từ 0 đến -1, do đó, nó đã giảm đi một đơn vị. Do đó, nó là một quá trình giảm. Trong ví dụ này, loài bị khử là phân tử clo ở thể khí, vì vậy điều này tương ứng với tác nhân oxy hóa.
Mặt khác, loại hóa chất sở hữu các nguyên tử bị khử, trong trường hợp này là ion clorua, vì vậy ion này là loại bị khử.
Ví dụ 2: Khử nitrat thành nitrit
Ví dụ trước rất dễ phân tích vì nó chỉ liên quan đến hai loài và một loại nguyên tử. Bây giờ hãy xem một ví dụ khác phức tạp hơn một chút:
Trong trường hợp này, có hai ứng cử viên cho tác nhân oxy hóa và hai ứng cử viên cho loài bị khử. Làm thế nào để chúng ta xác định cái nào là cái nào? Cách trực tiếp nhất là phân tích trạng thái oxy hóa của từng nguyên tử trong mỗi loài. Chúng được trình bày dưới đây:
Như có thể thấy, trong nửa phản ứng này, nguyên tử duy nhất có trạng thái oxy hóa đang thay đổi là nitơ trong ion nitrat (NO 3 – ) , đi từ +5 đến +3 trong ion nitrit. Sau đó, chúng ta có thể muốn nói rằng nitơ là tác nhân oxy hóa, nhưng hãy nhớ rằng các tác nhân oxy hóa phải là toàn bộ các loài hóa học, không phải là một phần của chúng. Vì lý do này, tác nhân oxy hóa trong trường hợp này là ion nitrat và chất bị khử là ion nitrit.
Lưu ý rằng các quá trình khử có thể dễ dàng xác định bằng cách phân tích sự thay đổi trạng thái oxy hóa của các nguyên tử có mặt. Tuy nhiên, một cách dễ dàng hơn nhiều để nhận ra chúng là để ý rằng các electron tham gia xuất hiện giữa các chất phản ứng, nghĩa là ở phía bên trái của mũi tên phản ứng.
Người giới thiệu
BBC. (nd). Phản ứng oxi hóa khử – Kim loại – Hóa học 5 ôn tập quốc gia. Lấy từ https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zx2bh39/revision/5
Cân bằng của các phản ứng oxi hóa – khử. (2020, ngày 30 tháng 10). Lấy từ https://espanol.libretexts.org/@go/page/1930
Olson, MV (2021, ngày 20 tháng 4). phản ứng oxi hóa – khử. Lấy từ Encyclopedia Britannica https://www.britannica.com/science/oxidation-reduction-reaction
Phản ứng oxi hóa-khử. (2021, ngày 1 tháng 4). Lấy từ https://chem.libretexts.org/@go/page/279
