Phản ứng Kèm Theo Sự Cho Và Nhận Electron được Gọi Là Phản ứng oxi hóa – khử. Đây là một loại phản ứng hóa học quan trọng, xảy ra rất phổ biến trong tự nhiên và trong các ứng dụng công nghiệp.
Trong phản ứng oxi hóa – khử, có một chất bị oxi hóa (mất electron) và một chất bị khử (nhận electron). Chất oxi hóa là chất nhận electron, làm tăng số oxi hóa của chất bị khử. Chất khử là chất cho electron, làm giảm số oxi hóa của chất bị oxi hóa.
Phản ứng oxi hóa khử là quá trình chuyển giao electron giữa các chất phản ứng, làm thay đổi số oxi hóa của chúng.
Ví dụ về phản ứng oxi hóa – khử:
Phản ứng giữa kẽm (Zn) và dung dịch axit clohidric (HCl):
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Trong phản ứng này:
- Kẽm (Zn) bị oxi hóa (mất 2 electron) trở thành ion kẽm (Zn2+).
- Ion hiđro (H+) trong axit clohidric bị khử (nhận 2 electron) trở thành khí hiđro (H2).
Đặc điểm của phản ứng oxi hóa – khử:
- Luôn có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trước và sau phản ứng.
- Số electron mà chất khử cho đi phải bằng số electron mà chất oxi hóa nhận vào.
- Phản ứng oxi hóa – khử có thể xảy ra trong môi trường axit, bazơ hoặc trung tính.
Ứng dụng của phản ứng oxi hóa – khử:
Phản ứng oxi hóa – khử có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và sản xuất, bao gồm:
- Sản xuất điện: Các loại pin và ắc quy hoạt động dựa trên các phản ứng oxi hóa – khử để tạo ra dòng điện.
- Luyện kim: Phản ứng oxi hóa – khử được sử dụng để tách kim loại từ quặng.
- Sản xuất hóa chất: Nhiều hóa chất quan trọng được sản xuất thông qua các phản ứng oxi hóa – khử, ví dụ như sản xuất axit sulfuric, amoniac…
- Xử lý nước: Phản ứng oxi hóa – khử được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước.
- Y học: Phản ứng oxi hóa – khử đóng vai trò quan trọng trong quá trình hô hấp tế bào và các quá trình sinh hóa khác.
- Bảo quản thực phẩm: Các chất chống oxi hóa được sử dụng để ngăn chặn quá trình oxi hóa làm hỏng thực phẩm.
Các loại phản ứng oxi hóa – khử:
Dựa vào bản chất của quá trình phản ứng, người ta chia phản ứng oxi hóa khử thành các loại sau:
- Phản ứng hóa hợp: Là phản ứng trong đó hai hay nhiều chất kết hợp với nhau tạo thành một chất mới.
- Phản ứng phân hủy: Là phản ứng trong đó một chất bị phân tách thành hai hay nhiều chất mới.
- Phản ứng thế: Là phản ứng trong đó một nguyên tố thay thế một nguyên tố khác trong một hợp chất.
- Phản ứng trao đổi: Là phản ứng trong đó hai hợp chất trao đổi các thành phần cấu tạo của chúng cho nhau. Tuy nhiên, không phải tất cả các phản ứng trao đổi đều là phản ứng oxi hóa khử. Phản ứng trao đổi chỉ là phản ứng oxi hóa khử khi có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố.
Pin điện hóa hoạt động dựa trên nguyên tắc của phản ứng oxi hóa khử để tạo ra dòng điện.
Hiểu rõ về phản ứng oxi hóa – khử là rất quan trọng để nắm vững kiến thức hóa học và ứng dụng chúng vào thực tế. Việc xác định chất oxi hóa, chất khử, và cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa – khử là những kỹ năng cần thiết trong học tập và nghiên cứu khoa học.
