Số Oxi Hóa: Khái Niệm, Quy Tắc và Cách Xác Định

Số oxi hóa là một khái niệm quan trọng trong hóa học. Giúp xác định sự trao đổi electron trong các phản ứng oxi hóa – khử. Nắm vững cách xác định số oxi hóa giúp giải quyết nhiều bài toán hóa học và cân bằng phương trình phản ứng.

1. Số oxi hóa là gì

Số oxi hóa hay số hóa trị ion là số đại diện cho điện tích giả định của nguyên tử trong phân tử hoặc ion, giả sử rằng liên kết giữa các nguyên tử hoàn toàn là ion.

  • Nếu nguyên tử mất electron, số oxi hóa dương.
  • Nếu nguyên tử nhận electron, số oxi hóa âm.

Ví dụ

  • Trong NaCl, số oxi hóa của Na là +1, Cl là -1.
  • Trong H2O, số oxi hóa của H là +1, O là -2.

trưng   crom   nito   nitơ   fes2   tính   fe3o4   no3   mnso4   cuso4   nh4cl   so4

2. Quy tắc xác định số oxi hóa

Quy tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tố tự do là 0

  • Các nguyên tử tồn tại ở dạng đơn chất luôn có số oxi hóa bằng 0.
  • Ví dụ O2, N2, H2, Cl2, Fe, Cu đều có số oxi hóa 0.

Quy tắc 2: Tổng số oxi hóa trong hợp chất trung hòa bằng 0

  • Ví dụ: Trong H2O, tổng số oxi hóa của H và O bằng 0
    2(+1) + (-2) = 0.

Quy tắc 3: Tổng số oxi hóa của ion bằng điện tích của ion đó

  • Ví dụ: Trong ion SO4²⁻, tổng số oxi hóa là -2.

Quy tắc 4: Một số nguyên tố có số oxi hóa cố định

  • Kim loại nhóm IA (Na, K, Li…) +1.
  • Kim loại nhóm IIA (Ca, Mg, Ba…) +2.
  • Oxi (O) thường có số oxi hóa -2, trừ trong peroxit (H2O2) là -1.
  • Hidro (H) thường có số oxi hóa +1, trừ trong hiđrua kim loại (NaH) là -1.

Quy tắc 5: Trong hợp chất, số oxi hóa của một nguyên tố có thể thay đổi

Ví dụ: S trong H2SO4 có số oxi hóa +6, nhưng trong H2S là -2.

3. Cách xác định số oxi hóa của một nguyên tố trong hợp chất

Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố có quy tắc cố định.

Bước 2: Đặt số oxi hóa của nguyên tố cần tìm là x.

Bước 3: Lập phương trình tổng số oxi hóa bằng 0 với hợp chất trung hòa hoặc bằng điện tích ion.

Bước 4: Giải phương trình nhằm tìm số oxi hóa của nguyên tố cần tìm.

Ví dụ: Xác định số oxi hóa của N trong NH4NO3.

  • Trong NH4+ H có số oxi hóa +1, tổng số oxi hóa của N phải là -3 sao cho NH4+ có tổng +1.
  • Trong NO3- O có số oxi hóa -2, vậy tổng số oxi hóa của N phải là +5 còn NO3- có tổng -1.
  • Kết luận số oxi hóa của N trong NH4NO3 là -3 trong NH4+ và +5 trong NO3-.

4. Số oxi hóa của một số nguyên tố và hợp chất phổ biến

Hợp chất/Ion Số oxi hóa cần tìm Giá trị số oxi hóa
Cr (Crom) Các số oxi hóa đặc trưng +2, +3, +6
NH4NO3 N trong NH4+ -3
N trong NO3- +5
N2, NH3, NO2, NO3- Nito 0 (N2), -3 (NH3), +4 (NO2), +5 (NO3-)
P (Photpho) Các số oxi hóa có thể có -3, 0, +3, +5
FeS2 Số oxi hóa của Fe, S Fe +2, S -1
S (Lưu huỳnh) Trong hợp chất khác nhau -2, 0, +4, +6
Cl (Clo) Trong hợp chất khác nhau -1, 0, +1, +3, +5, +7
Fe3O4 Số oxi hóa của Fe +8/3 (trung bình)
NO3- Số oxi hóa của N +5
Na (Natri) Số oxi hóa +1
NH3 Số oxi hóa của N -3
MnSO4 Số oxi hóa của Mn +2
Photpho (P) Số oxi hóa trong hợp chất -3, 0, +3, +5
K (Kali) Số oxi hóa +1
CO (Cacbon oxit) Số oxi hóa của C +2
Cu (Đồng) Các số oxi hóa có thể có 0, +1, +2
CuSO4 Số oxi hóa của Cu +2
N (Nito) Các số oxi hóa có thể có -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5
NH4Cl Số oxi hóa của N trong NH4+ -3
NO2 Số oxi hóa của N +4
SO4²⁻ Số oxi hóa của S +6

Số oxi hóa giúp xác định sự trao đổi electron trong phản ứng oxi hóa – khử. Đóng vai trò quan trọng trong hóa học vô cơ và hữu cơ. Nắm vững các quy tắc xác định số oxi hóa sẽ giúp cân bằng phương trình phản ứng nhanh chóng và chính xác hơn.

Bóng đá trực tuyến Xoilac