Chất khử (Chất bị oxi hóa, Chất bị oxid hóa) | Khái niệm hoá học
Trong phản ứng oxi hóa – khử, khái niệm chất khử được hiểu là chất cho electron hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng. Chất khử sau khi cho electron sẽ tạo thành chất oxi hóa tương ứng. Do đó, chất khử còn được gọi là chất bị oxi hóa.
Giới thiệu
1. Khái niệm
Chất khử là chất cho điện tử được hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng. Chất khử sau khi cho điện tử sẽ tạo thành chất oxi hóa tương ứng. Do đó, chất khử còn được gọi là chất bị oxi hóa.
Thí dụ: Zn, Fe, Al
Chất khử càng mạnh khi càng dễ cho điện tử.
Cách nhớ: Khử cho, O nhận (Chất khử cho điện tử, chất oxi hóa nhận điện tử).
Chất khử (hay tác nhân khử) là một nguyên tố hóa học hay một hợp chất trong các phản ứng oxy hóa khử có khả năng khử một chất khác. Để thực hiện điều đó nó trở thành chất bị oxy hóa, và vì thế nó là chất cho điện từ trong phản ứng ôxi hóa khử. Chất khử đồng thời cũng là chất bị oxi Hóa.
Ví dụ, trong phản ứng dưới đây:
2Mg (rắn) + O2 → 2MgO (rắn)
Chất khử trong phản ứng này là magiê. Magiê cho hai điện tử hóa trị và trở thành một ion, điều này cho phép nó cũng như ôxy trở nên bền vững.
Các chất khử như vậy cần phải được bảo vệ tốt trong không khí do chúng phản ứng với ôxy tương tự như phản ứng trên.
2. Độ mạnh yếu của chất khử
Một chất khử mạnh rất dễ dàng mất (hay cho) các điện tử. Hạt nhân của nguyên tử thu hút các điện tử quỹ đạo của nó. Đối với các nguyên tố mà nguyên tử của nó có bán kính nguyên tử tương đối lớn thì khoảng cách từ hạt nhân tới các điện tử là lớn hơn và lực thu hút (hấp dẫn) của nó là yếu hơn; do vậy, các nguyên tố này có xu hướng thể hiện tính khử cao hơn. Ngoài ra, các nguyên tố có độ âm điện thấp, thì khả năng của nguyên tử hay phân tử của nó trong việc thu hút các điện tử liên kết là yếu hơn và năng lượng ion hóa tương đối thấp của chúng cũng là lý do để chúng là các tác nhân khử mạnh hơn. Tiêu chuẩn đánh giá một chất trong việc dễ hay khó bị ôxi hóa/mất điện tử được gọi là thế ôxi hóa. Bảng dưới đây chỉ ra một số thế khử, có thể dễ dàng hoán chuyển thành thế ôxi hóa bằng cách đơn giản là đổi dấu trong giá trị của nó. Các chất khử có thể dễ dàng xếp hạng theo sự tăng lên (giảm xuống) trong thế ôxi hóa của chúng. Một chất khử là mạnh hơn khi nó có thế ôxi hóa có trị số lớn hơn và sẽ là chất khử yếu khi nó có thế ôxi hóa có trị số nhỏ hơn. Bảng dưới đây chỉ ra thế khử của một số chất khử ở điều kiện 25 °C. Ngoài ra cũng cần ghi nhớ là quá trình ôxi hóa là mất đi điện tử còn quá trình khử là thu điện tử.
| Chất ôxi hóa | Chất khử | Thế khử (v) |
|---|---|---|
| Li+ + e- = | Li | -3,04 |
| Na+ + e- = | Na | -2,71 |
| Mg2+ + 2e- = | Mg | -2,38 |
| Al3+ + 3e- = | Al | -1,66 |
| 2H2O(lỏng) + 2e- = | H2(khí) + 2OH – | -0,83 |
| Cr+3 + 3e- = | Cr | -0,74 |
| Fe+2 + 2e- = | Fe | -0,41 |
| 2H+ + e- = | H2 | 0,00 |
| Sn4+ + 2e- = | Sn2+ | +0,15 |
| Cu2+ + e- = | Cu | +0,16 |
| Ag+ + e- = | Ag | +0,80 |
| Br2 + 2e- = | 2Br- | +1,07 |
| Cl2 + 2e- = | 2Cl- | +1,36 |
| MnO42- + 8H+ + 5e-= | Mn2+ + 4H2O | +1,49 |
Ví dụ nếu một người liệt kê Cu, Cl–, Na và Cr theo trật tự giảm dần xuống của tính khử ở điều kiện như đề cập tại bảng trên thì người đó cần phải biết thế ôxi hóa của nó, đổi dấu trị số nhận được để có thế khử và so sánh chúng với nhau. Kết quả nhận được sẽ là Na, Cr, Cu và Cl–; Na sẽ là chất khử mạnh nhất còn Cl– là chất khử yếu nhất trong số 4 chất này.
Một số chất khử phổ biến bao gồm các kim loại kiềm và kiềm thổ như kali, canxi, bari, natri hay magiê, cũng như các hợp chất chứa ion H–, những chất này bao gồm NaH, LiAlH4 hay CaH2.
3. Ứng dụng
Các chất khử và các chất ôxi hóa là các chất có tác dụng ăn mòn điện hóa, là “sự xuống cấp của các kim loại do kết quả của các hoạt động điện hóa”. Quá trình này cần có 1 hay nhiều ion đảm nhận vai trò nhận điện tích (ion dương) và 1 hay nhiều ion đảm nhận vai trò cho điện tích (ion âm) để có thể xảy ra. Anôt là nguyên tố mất điện tử (chất khử), vì vậy quá trình ôxi hóa diễn ra tại anôt, còn catôt là nguyên tố thu nhận điện tử (chất ôxi hóa), vì thế quá trình khử luôn luôn diễn ra tại catôt. sự ăn mòn điện hóa diễn ra khi có sự chênh lệch về thế ôxi hóa. Khi điều này xảy ra, anôt kim loại sẽ bắt đầu bị hư hỏng dần đi do ở đó có một mạch điện khép kín thông qua chất điện phân.
Tổng số đánh giá:
Xếp hạng: / 5 sao
Chia sẻ
Các khái niệm hoá học liên quan
Nguyên tử khối (A)
Nguyên tử khối hay số khối của nguyên tử bằng tổng số hạt proton và số hạt neutron. Số khối là đại lượng đặc trưng của một nguyên tố hóa học.
Nhôm
Nhôm là nguyên tố hóa học ở ô thứ 13, chu kì 3, nhóm IIIA trong bảng hệ thống tuần hoàn. Nhôm là kim loại phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất. Nhôm là một kim loại có tỷ trọng thấp và có khả năng chống ăn mòn hiện thụ động. Nhôm và các hợp kim từ nhôm đóng vai trò rất quan trọng cho các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, các lĩnh vực khác của giao thông vận tải và vật liệu cấu trúc.
Cacbohidrat
Trong đời sống hàng ngày, chúng ta thường dùng gạo, ngô, khoai, sắn, mía, quả ngọt… vì chúng chứa loại chất dinh dưỡng quan trọng là tinh bột (trong gạo, ngô, khoai, sắn…) đường saccarozơ, glucozơ; fructozơ. Ta cũng thường dùng giấy viết, sợi, vải, bông (chủ yếu là xenlulozơ). Các chất tinh bột, đường, xenlulozơ có tên chung là cacbohidrat vì có công thức chung là Cn(H2O)m
Enzim
Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống. Enzm chỉ làm tăng tốc độ của phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.
Khai thác lưu huỳnh từ miệng núi lửa
Núi lửa Ijen ở Đông Java (Indonesia) là địa điểm du lịch nổi tiếng với hồ axit màu lục lam, luôn bốc lên làn khói trắng nồng nặc từ lưu huỳnh bốc cháy. Nơi đây cũng có hàng trăm công nhân khai thác lưu huỳnh tại miệng núi lửa bất chấp nguy hiểm và vấn đề sức khỏe.
Một số định nghĩa cơ bản trong hoá học.
Mol là gì?
Trong hóa học, khái niệm mol được dùng để đo lượng chất có chứa 6,022.10²³ số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129×10²³ – được gọi là hằng số Avogadro.
Độ âm điện là gì?
Độ âm điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho khả năng của một nguyên tử trong phân tử hút electron (liên kết) về phía mình.
Kim loại là gì?
Kim loại (tiếng Hy Lạp là metallon) là nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có các liên kết kim loại, và đôi khi người ta cho rằng nó tương tự như là cation trong đám mây các điện tử.
Nguyên tử là gì?
Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được nữa về mặt hóa học.
Phi kim là gì?
Phi kim là những nguyên tố hóa học dễ nhận electron; ngoại trừ hiđrô, phi kim nằm bên phải bảng tuần hoàn.
Những sự thật thú vị về hoá học có thể bạn chưa biết
Sự thật thú vị về Hidro
Hydro là nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn. Nó là nguyên tử đơn giản nhất có thể bao gồm một proton trong hạt nhân được quay quanh bởi một electron duy nhất. Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong số các nguyên tố và là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ.
Sự thật thú vị về heli
Heli là một mặt hàng công nghiệp có nhiều công dụng quan trọng hơn bong bóng tiệc tùng và khiến giọng nói của bạn trở nên vui nhộn. Việc sử dụng nó là rất cần thiết trong y học, khí đốt cho máy bay, tên lửa điều áp và các tàu vũ trụ khác, nghiên cứu đông lạnh, laser, túi khí xe cộ, và làm chất làm mát cho lò phản ứng hạt nhân và nam châm siêu dẫn trong máy quét MRI. Các đặc tính của heli khiến nó trở nên không thể thiếu và trong nhiều trường hợp không có chất nào thay thế được heli.
Sự thật thú vị về Lithium
Lithium là kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hóa học, là kim loại mềm nhất. Lithium là một trong ba nguyên tố được tạo ra trong BigBang! Dưới đây là 20 sự thật thú vị về nguyên tố Lithium – một kim loại tuyệt vời!
Sự thật thú vị về Berili
Berili (Be) có số nguyên tử là 4 và 4 proton trong hạt nhân của nó, nhưng nó cực kỳ hiếm cả trên Trái đất và trong vũ trụ. Kim loại kiềm thổ này chỉ xảy ra tự nhiên với các nguyên tố khác trong các hợp chất.
Sự thật thú vị về Boron
Boron là nguyên tố thứ năm của bảng tuần hoàn, là một nguyên tố bán kim loại màu đen. Các hợp chất của nó đã được sử dụng hàng nghìn năm, nhưng bản thân nguyên tố này vẫn chưa bị cô lập cho đến đầu thế kỉ XIX.
So sánh các chất hoá học phổ biến.
HgSO4.2HgS và I2Cl6
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Dithiotrimercuric sulphate và chất Iot triclorua dime
HICl2 và [K(H2O)6]
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Hidro monoiodua điclorua và chất Hexaaquapotassium ion
In và InH3
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Indi và chất Indi trihidrua
InClO và InCl3.4H2O
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Indi(I) Hypoclorit và chất Indi(III) clorua tetrahidrat