Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - khử trong đời sống và sản xuất: đốt cháy, luyện kim, pin điện và bài tập có đáp án
Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - khử thể hiện ở đốt cháy nhiên liệu, hô hấp, quang hợp, luyện kim, pin điện, điện phân và cả tác hại như gỉ sắt. Ví dụ phản ứng cụ thể và bài tập có đáp án Hóa 10.
Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - khử là gì?
Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa - khử rất lớn: phần lớn năng lượng ta sử dụng, từ đốt cháy nhiên liệu đến pin điện, đều đến từ phản ứng loại này; các quá trình sinh học như hô hấp, quang hợp và nhiều ngành sản xuất như luyện kim, sản xuất hóa chất cũng dựa trên phản ứng oxi hóa - khử.
Ứng dụng có lợi
| Lĩnh vực | Ví dụ | Phương trình |
|---|---|---|
| Năng lượng | Đốt cháy methane | $\ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}$ |
| Luyện kim | Luyện gang từ quặng hematite | $\ce{Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2}$ |
| Sinh học | Hô hấp tế bào | $\ce{C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O}$ |
| Sinh học | Quang hợp | $\ce{6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2}$ |
| Pin điện | Pin Zn - Cu | $\ce{Zn + Cu^{2+} -> Zn^{2+} + Cu}$ |
Ví dụ 1
Trong luyện gang, chất nào là chất khử, chất nào là chất oxi hóa?
CO là chất khử (C: $+2 \to +4$); $\ce{Fe2O3}$ là chất oxi hóa (Fe: $+3 \to 0$).
Tác hại cần phòng tránh
- Gỉ sắt: $\ce{4Fe + 3O2 -> 2Fe2O3}$ (có nước và không khí), làm hỏng công trình.
- Thực phẩm bị ôi thiu do chất béo bị oxi hóa.
- Cháy nổ do phản ứng cháy không kiểm soát.
Ví dụ 2
Cách nào giúp chống gỉ cho sắt?
Sơn, mạ kẽm hoặc bôi dầu mỡ để ngăn sắt tiếp xúc với oxygen và nước.
Xem bài: Phản ứng oxi hóa - khử
Phản ứng oxi hóa - khử trong công nghiệp
Sản xuất acid sulfuric, ammonia, chlorine, xút bằng điện phân và nhiều chất khác đều có các phản ứng oxi hóa - khử là bước cốt lõi.
Những lỗi thường gặp
Bài tập thực hành
- Nêu hai ứng dụng của phản ứng oxi hóa - khử trong đời sống.
- Vì sao đồ sắt để ngoài trời bị gỉ?
- Trong phản ứng $\ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}$, chất nào là chất oxi hóa?
- Nêu hai cách chống gỉ sắt.
- Phản ứng quang hợp là quá trình oxi hóa - khử, hãy xác định sự thay đổi số oxi hóa của C.
Đáp án
- Đốt nhiên liệu tạo năng lượng; luyện kim tạo kim loại từ quặng.
- Sắt tác dụng với oxygen và hơi nước trong không khí tạo oxide sắt.
- $\ce{O2}$ (O: $0 \to -2$).
- Sơn phủ, mạ kẽm (hoặc bôi dầu mỡ).
- C trong $\ce{CO2}$: $+4$; C trong $\ce{C6H12O6}$: $0$, nên C bị khử.
Tổng kết
Bài học liên quan
Bài trước: Lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử bằng thăng bằng electron
Bài tiếp theo: Phân loại phản ứng hóa học vô cơ
Xem tất cả bài học chủ điểm Phản ứng oxi hóa – khử
Câu hỏi thường gặp
Phản ứng oxi hóa - khử có ý nghĩa gì?
Cung cấp năng lượng, sản xuất kim loại, hóa chất và là cơ sở của các quá trình sinh học.
Gỉ sắt có phải oxi hóa - khử không?
Có, Fe bị oxi hóa thành $\ce{Fe^{3+}}$.
Pin hoạt động nhờ gì?
Nhờ phản ứng oxi hóa - khử tạo dòng electron.
Quang hợp là oxi hóa hay khử?
Là quá trình oxi hóa - khử, trong đó C của $\ce{CO2}$ bị khử.