Bài 15- Hóa trị và số oxi hóa

Giải bài 1 trang 74 SGK Hóa 10

Bài 1 (trang 74 SGK Hóa 10): Số oxi hóa của nitơ trong NH₄⁺, NO₂^– và HNO₃ lần lượt là:

A. +5, – 3, +3.

B. -3, +3, +5.

C. +3, -3, +5.

D. +3, +5, -3.

Chọn đáp án đúng

Lời giải:

B đúng.

Gọi số oxi hóa của N trong các hợp chất là x

Ta có NH₄⁺: x + 4 = 1 ⇒ x = -3 ⇒ Số oxi hóa của N trong NH₄⁺ là -3

NO₂^–: x + 2.(-2) = -1 ⇒ x = 3 ⇒ số oxi hóa của N trong NO₂^– là +3

HNO₃: 1 + x + 3.(-2) = 0 ⇒ x = 5 ⇒ số oxi hóa của N tròng HNO₃ là +5

Giải bài 2 trang 74 SGK Hóa 10

Bài 2 (trang 74 SGK Hóa 10): Số oxi hóa của Mn, Fe trong Fe³⁺, S trong SO₃, P trong PO₄^3- lần lượt là:

A. 0, +3, +6, +5.

B. 0, +3, +5, +6.

C. +3, + 5, 0, +6.

D. +5, +6, +3, 0.

Chọn đáp án đúng.

Lời giải:

A đúng.

Mn là đơn chất nên có số oxi hóa 0

Fe³⁺ có số oxi hóa +3

SO₃: x + 3.(-2) = 0 ⇒ x = 6 ⇒ số oxi hóa của S là +6

PO₄^3-: x + 4.(-2) = -3 ⇒ x = 5 ⇒ số oxi hóa của P là +5

Giải bài 3 trang 74 SGK Hóa 10

Bài 3 (trang 74 SGK Hóa 10): Hãy cho biết điện hóa trị của các nguyên tử trong các hợp chất sau đây: CsCl, Na₂O, BaO, BaCl₂, Al₂O₃.

Lời giải:

Cs = 1⁺; Cl = 1^–; Na = 1⁺; O = 2^–; Ba = 2⁺; O = 2^–

Ba = 2⁺; Cl = 1^–; Al = 3⁺; O = 2^–

Giải bài 4 trang 74 SGK Hóa 10

Bài 4 (trang 74 SGK Hóa 10): Hãy xác định cộng hóa trị của các nguyên tố trong các hợp chất sau đây: H₂O, CH₄, HCl, NH₃.

Lời giải:

Cộng hóa trị của các nguyên tố trong hợp chất:

Giải bài 5 trang 74 SGK Hóa 10

Bài 5 (trang 74 SGK Hóa 10): Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong các phân tử và ion sau: CO₂, H₂O, SO₃, NH₃, NO, NO₂, Na⁺, Cu²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Al³⁺.

Lời giải:

O có số oxi hóa -2, H có số oxi hóa + 1

⇒ Số oxi hóa của các nguyên tố trong các phân tử và ion là:

CO₂: x + 2.(-2) = 0 ⇒ x = 4 ⇒ C có số oxi hóa +4 trong CO₂

H₂O: H có số oxi hóa +1, O có số oxi hóa -2.

SO₃: x + 3.(-2) = 0 ⇒ x = 6 ⇒ S có số oxi hóa +6 trong SO₃

NH₃: x + 3.1 = 0 ⇒ x = -3 ⇒ N có số oxi hóa -3 trong NH₃

NO: x + 1.(-2) = 0 ⇒ x = 2 ⇒ N có số oxi hóa +2 trong NO

NO₂: x + 2.(-2) = 0 ⇒ x = 4 ⇒ N có số oxi hóa +4 trong NO₂

Cu²⁺ có số oxi hóa là +2.

Na⁺ có số oxi hóa là +1.

Fe²⁺ có số oxi hóa là +2.

Fe³⁺ có số oxi hóa là +3.

Al³⁺ có số oxi hóa là +3.

Giải bài 6 trang 74 SGK Hóa 10

Bài 6 (trang 74 SGK Hóa 10): Viết công thức phân tử của những chất, trong đó S lần lượt có số oxi hóa -2, 0, +4, +6.

Lời giải:

Công thức phân tử của những chất trong đó S có số oxi hóa -2, 0, +4, +6 lần lượt là : H₂S, S, SO₂, SO₃.

Giải bài 7 trang 74 SGK Hóa 10

Bài 7 (trang 74 SGK Hóa 10): Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong các hợp chất, đơn chất và ion sau:

a) H₂S, S, H₂SO₃, H₂SO₄.

b) HCl, HClO, NaClO₂, HClO₃, HClO₄.

c) Mn, MnCl₂, MnO₂, KMnO₄.

d) MnO₄^–, SO₄^2-, NH₄⁺.

Lời giải:

a) O có số oxi hóa -2, H có số oxi hóa +1 trong các hợp chất.

⇒ Số oxi hóa của S trong các chất :

H₂S: 1.2 + x = 0 ⇒ x = -2 ⇒ số oxi hóa của S là -2 trong H₂S

S đơn chất có số oxi hóa 0

H₂SO₃: 1.2 + x + 3.(-2) = 0 ⇒ x= 4 ⇒ S có số oxi hóa +4 trong H₂SO₃

H₂SO₄: 1.2 + x + 4.(-2) = 0 ⇒ x = 6 ⇒ S có số oxi hóa +6 trong H₂SO₄

b)Tương tự số oxi hóa của Cl trong các hợp chất là:

c) Tương tự số oxi hóa của Mn trong các chất:

d) Tương tự số oxi hóa của Mn trong các chất

Lý thuyết Hóa trị và số oxi hóa

I. Hóa trị

a/ Hóa trị trong hợp chất ion

-Trong các hợp chất ion , hóa trị của 1 nguyên tố bằng điện tích của ion và được gọi là điện hóa trị của nguyên tố đó.

Ví dụ: Trong hợp chất NaCl , Na có điện hóa trị 1+ và Cl có điện hóa trị 1–

Trong hợp chất CaF₂, Ca có điện hóa trị 2+ và F có điện hóa trị 1–

   – Quy ước , khi viết điện hóa trị của nguyên tố , ghi giá trị điện tích trước, dấu của điện tích sau.

   – Các nguyên tố kim loại thuộc nhóm IA , IIA , IIIA có số electron ở lớp ngoài cùng là 1, 2, 3 có thể nhường nên có điện hóa trị là 1+ , 2+ , 3+

   – Các nguyên tố phi kim thuộc nhóm VIA , VIIA nên có 6, 7 electron lớp ngoài cùng, có thể nhận thêm 2 hay1 electron vào lớp ngoài cùng , nên có điện hóa trị 2– , 1–

b/ Hóa trị trong hợp chất cộng hóa trị

Quy tắc : Trong các hợp chất cộng hóa trị, hóa trị của 1 nguyên tố được xác định bằng số liên kết cộng hóa trị của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử và được gọi là cộng hóa trị của nguyên tố đó.

Ví dụ: Hoá trị các nguyên tố trong phân tử nước và metan

H – O – H

Trong H₂O : Nguyên tố H có cộng hóa trị 1 , nguyên tố O có cộng hóa trị 2

Trong CH₄ : Nguyên tố C có cộng hóa trị hóa trị 4 , nguyên tố H có cộng hóa trị 1

II. Số oxi hóa

a/ Số OXH của 1 nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử, nếu giả định rằng mọi liên kết trong phân tử đều là liên kết ion.

b/ Các quy tắc xác định số OXH

Quy tắc 1 : Số OXH của các nguyên tố trong các đơn chất bằng không

Quy tắc 2 : Trong 1 phân tử, tổng số OXH của các nguyên tố bằng 0

Quy tắc 3 : Số OXH của các ion đơn nguyên tử bằng điện tích của ion đó . Trong ion đa nguyên tử , tổng số OXH của các nguyên tố bằng điện tích của ion.

Quy tắc 4 : Trong hầu hết các hợp chất, số OXH của H bằng +1 , trừ 1 số trường hợp như hidrua, kim loại (NaH , CaH₂ ….) . Số OXH của O bằng –2 trừ trường hợp OF₂ , peoxit (chẳng hạn H₂O₂ …)

Lưu ý: Số OXH được viết bằng chữ số thường dấu đặt phía trước và được đặt ở trên kí hiệu nguyên tố.

Ví dụ: Tính oxi hóa của nguyên tố nitơ trong amoniac NH₃

Đặt x là số oxi hóa của nguyên tố nitơ

Ta có x+3.1=0 ⇒ x= -3. Số OXH của N trong NH₃ là -3