Phản ứng oxy hóa và Phản ứng khử
Phản ứng oxi hóa và phản ứng khử có quan hệ với nhau. Trường hợp một chất bị oxi hóa thì chất khác bị khử. Do đó, những phản ứng này được gọi chung là phản ứng oxy hóa khử.
Phản ứng oxy hóa
Ban đầu phản ứng oxy hóa được xác định là phản ứng trong đó khí oxy tham gia. Tại đây, oxy kết hợp với một phân tử khác để tạo ra một oxit. Trong phản ứng này, oxy trải qua quá trình khử và chất kia trải qua quá trình oxy hóa. Do đó, về cơ bản phản ứng oxy hóa là thêm oxy vào một chất khác. Ví dụ, trong phản ứng sau, hydro trải qua quá trình oxy hóa và do đó, nguyên tử oxy được thêm vào nước tạo thành hydro.
2H2+ O2-> 2H2O
Một cách khác để mô tả quá trình oxy hóa là mất hydro. Có một số trường hợp khó có thể mô tả quá trình oxy hóa như thêm oxy. Ví dụ, trong phản ứng sau đây oxi đã thêm vào cả cacbon và hiđro nhưng chỉ cacbon mới trải qua quá trình oxi hóa. Trong trường hợp này, quá trình oxy hóa có thể được mô tả bằng cách nói rằng đó là sự mất hydro. Vì hydro đã loại bỏ mêtan khi tạo ra carbon dioxide, carbon ở đó đã bị oxy hóa.
CH4+ 2O2-> CO2+ 2H2O
Một cách tiếp cận thay thế khác để mô tả quá trình oxy hóa là sự mất electron. Phương pháp này có thể được sử dụng để giải thích các phản ứng hóa học, trong đó chúng ta không thể thấy sự hình thành oxit hoặc mất hydro. Vì vậy, ngay cả khi không có oxy, chúng ta có thể giải thích quá trình oxy hóa bằng cách sử dụng phương pháp này. Ví dụ trong phản ứng sau đây, magiê đã chuyển thành ion magiê. Vì magiê đã mất hai điện tử nên nó đã trải qua quá trình oxy hóa và khí clo là chất oxy hóa.
Mg + Cl2-> Mg2 ++ 2Cl-
Trạng thái oxy hóa giúp xác định các nguyên tử đã trải qua quá trình oxy hóa. Theo định nghĩa của IUPAC, trạng thái oxy hóa là “thước đo mức độ oxy hóa của một nguyên tử trong một chất. Nó được định nghĩa là điện tích mà một nguyên tử có thể tưởng tượng ra được”. Trạng thái oxy hóa là một giá trị nguyên và nó có thể là số dương, âm hoặc bằng không. Trạng thái oxy hóa của một nguyên tử có thể thay đổi theo phản ứng hóa học. Nếu trạng thái oxi hóa tăng dần thì nguyên tử được cho là bị oxi hóa. Như trong phản ứng trên, magie có trạng thái oxi hóa bằng không và ion magie có trạng thái oxi hóa +2. Vì số oxi hóa tăng lên, magiê đã bị oxi hóa.
Phản ứng khử
Khử là ngược lại với quá trình oxy hóa. Về sự chuyển oxy, trong các phản ứng khử, oxy bị mất đi. Trong điều kiện chuyển hydro, phản ứng khử diễn ra khi thu được hydro. Ví dụ, trong ví dụ trên giữa metan và oxy, oxy đã giảm vì nó đã thu được hydro. Xét về sự truyền electron, sự khử là sự thu được electron. Vì vậy, theo ví dụ trên, clo bị khử.
Sự khác biệt giữa phản ứng oxy hóa và phản ứng khử là gì?
• Trong phản ứng oxy hóa, oxy được tạo ra và trong phản ứng khử, oxy bị mất.
• Trong quá trình oxy hóa, hydro bị mất nhưng trong quá trình khử hydro thu được.
• Trong phản ứng oxi hóa, electron bị mất đi nhưng trong phản ứng khử, electron lại được nhận.
• Trong các phản ứng oxi hóa, trạng thái oxi hóa được tăng lên. Các loài đang trải qua quá trình khử sẽ giảm trạng thái oxy hóa của chúng.
