Bài 26. Phân loại phản ứng trong hóa học vô cơ

I - PHẢN ỨNG CÓ SỰ THAY ĐỔI SỐ OXI HÓA VÀ PHẢN ỨNG KHÔNG CÓ SỰ THAY ĐỔI SỐ OXI HÓA

1. Phản ứng hóa hợp

a) Thí dụ

Thí dụ 1:

2H₂+O₂→2H₂O

Số oxi hóa của hiđro tăng từ  0 lên +1;

Số oxi hóa của oxi giảm từ 0 xuống −2.

Phản ứng này phản ứng oxi hóa - khử.

Thí dụ 2:

CaO + CO₂ → CaCO₃

Số oxi hóa của tất cả các nguyên tố không thay đổi.

Đây không phải là phản ứng oxi hóa - khử.

b) Nhận xét

Trong phản ứng hóa hợp, số oxi hóa của các nguyên tố có thể thay đổi hoặc không thay đổi. Như vậy, phản ứng hóa hợp có thể là phản ứng oxi hóa - khử hoặc không phải là phản ứng oxi hóa - khử.

2. Phản ứng phân hủy

a) Thí dụ

Thí dụ 1:   2KClO₃→2KCl+3O₂

Số oxi hoá của oxi tăng từ −2 lên 0;

Số oxi hóa của clo giảm từ +5 xuống −1.

Đây là phản ứng oxi hóa - khử.

Thí dụ 2:  Cu(OH)₂→CuO+H₂O

Số oxi hóa của tất cả các nguyên tố không thay đổi.

Đây không phải là phản ứng oxi hóa - khử.

b)  Nhận xét

Trong phản ứng phân hủy, số oxi hóa cuả các nguyên tố có thể thay đổi hoặc không thay đổi. Như vậy, phản ứng phân hủy có thể là phản ứng oxi hóa - khử hoặc không phải là phản ứng oxi hóa - khử.

3. Phản ứng thế

a) Thí dụ

Thí dụ 1:  Cu+2AgNO₃→Cu(NO₃)₂+2Ag

Số oxi hóa của đồng tăng từ 0 lên +2;

Số oxi hóa của  bạc giảm từ +1 xuống 0.

Đây là phản ứng oxi hóa - khử.

Thí dụ 2: Zn+2HCl→ZnCl₂+H₂

Số oxi hóa của kẽm tăng từ 0 lên +2;

Số oxi hóa của hiđro  giảm từ +1 xuống 0.

Đây là phản ứng oxi hóa - khử.

b) Nhận xét

Trong phản ứng thế, bao giờ cũng có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố. Các phản ứng thế là những phản ứng oxi hóa - khử.

4. Phản ứng trao đổi

a) Thí dụ

Thí dụ 1: AgNO₃ + NaCl → AgCl + NaNO₃

Số oxi hóa của tất cả các nguyên tố không thay đổi.

Đây không phải là phản ứng oxi hóa - khử.

Thí dụ 2: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Số oxi hóa của tất cả các nguyên tố không thay đổi.

Đây không phải là phản ứng oxi hóa - khử.

b) Nhận xét

Trong phản ứng trao đổi, số oxi hóa của các nguyên tố không thay đổi. Các phản ứng trao đổi không phải là phản ứng oxi hóa - khử.

5. Kết luận

Dựa vào sự thay đổi số oxi hóa, có thể chia phản ứng hóa học thành hai loại:

- Phản ứng hóa học có sự thay đổi số oxi hóa (phản ứng oxi hóa - khử).

Phản ứng thế, một số phản ứng hóa hợp và một số phản ứng phân hủy thuộc loại phản ứng hóa học này.

- Phản ứng hóa học không có sự thay đổi số oxi hóa (phản ứng không phải oxi hóa - khử).

Phản ứng trao đổi, một số phản ứng hóa hợp và một số phản ứng phân hủy thuộc loại phản ứng hóa học này.

II - PHẢN ỨNG THU NHIỆT VÀ PHẢN ỨNG TỎA NHIỆT

Các biến đổi hóa học đều có kèm theo sự tỏa ra hay hấp thụ năng lượng. Năng lượng kèm theo phản ứng hóa học thường ở dạng nhiệt.

1. Định nghĩa

Phản ứng tỏa nhệt là phản ứng hóa học giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.

Thí dụ: Phản ứng đốt cháy xăng dầu, cung cấp năng lượng để vận hành xe cộ, máy móc,...

Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt.

Thí dụ: Khi sản xuất vôi, người ta phải liên tục cung cấp năng lượng dưới dạng nhiệt để thực hiện phản ứng phân hủy đá vôi.

2. Phương trình nhiệt hóa học

Để chỉ lượng nhiệt kèm theo mỗi phản ứng hóa học, người ta dùng đại lượng nhiệt phản ứng, kí hiệu là  ΔH .

Phản ứng tỏa nhiệt thì các chất phản ứng phải mất bớt năng lượng, vì thế  ΔH  có giá trị âm  (ΔH<0). Ngược lại, ở phản ứng thu nhiệt, các chất phản ứng phải lấy thêm năng lượng để biến thành các sản phẩm, vì thế  ΔH  có giá trị dương  (Δ>0).

Nhiệt phản ứng tính bằng  kJ.

Phương trình phản ứng có ghi thêm giá trị  ΔH  và trạng thái của các chất được gọi là phương trình nhiệt hóa học.

Thí dụ:

2Na(r)+Cl₂(k)→2NaCl(r);ΔH=−822,2kJ

Giá trị  ΔH=−822,2kJ  có nghĩa khi tạo nên 2 mol  NaCl  từ kim loại  Na  và khí  Cl2, phản ứng thoát ra  822,2kJ.