Chất khử là chất gì?
Chất khử là chất nhường electron hay được hiểu là chất cho điện từ trong chuỗi phản ứng oxi hóa khử. Chất khử là chất bị oxi hóa.
Chất khử hay còn gọi là tác nhân khử có thể là một nguyên tố hóa học hoặc một hợp chất xảy ra trong các phản ứng oxi hóa khử. Khả năng của chất khử là khử một chất khác. Để phản ứng có thể xảy ra, nó trở thành một chất bị oxi hóa.
Chất khử có thực sự quan trọng trong quá trình oxi hóa khử không?
Thực chất các chất khử và chất oxi hóa là các chất có khả năng ăn mòn điện hóa. Phản ứng oxi hóa khử là sự xuống cấp của kim loại trong quá trình hoạt động điện hóa.
Quá trình này cần có 1 hoặc nhiều ion đảm nhiệm vai trò:
- Nhận điện tích (ion điện tích dương)
- 1 hoặc nhiều ion đảm nhiệm vai trò cho điện tích ( ion điện tích âm) thì mới có thể xảy ra.
- Anot (chất khử) là một nguyên tố mất điện tử.
- Vậy nên quá trình oxi hóa diễn ra tại anot (bị oxi hóa)
- Catot (chất oxi hóa) là một nguyên tố nhận điện tử.
- Vậy nên quy trình khử luôn xảy ra tại catot.
Khi xuất hiện sự chênh lệch về thế oxi hóa, sự ăn mòn điện hóa sẽ được diễn ra. Khi qua trình này xảy ra, anot kim loại sẽ bắt đầu bị hư hại dần. Nguyên nhân bắt nguồn do anot kim loại có một mạch điện khép kín đi thông qua chất điện phân.
Thông tin cơ bản về chất khử
Tính khử của chất khử thì sẽ ngược lại so với chất oxi hóa. Về quy trình vận chuyển oxi, trong các phản ứng khử sẽ làm mất đi oxi. Trong điều kiện di chuyển hidro, phản ứng khử xảy ra và thu được khí hidro.
Ví dụ: Trong ví dụ giữa khí metan và oxi: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; khí oxi đã bị giảm đi vì nó đã thu được khí hidro. Xét về sự di chuyển electron, tính khử là tính thu được các hạt electron.
- Tóm lại, chất kia phải trải qua quy trình khử và chất khử sẽ bị oxi hóa.
- Các chất có tính khử mạnh thì sẽ có khả năng tăng electron một cách dễ dàng.
- Khi nguyên tử có bán kính lớn, lực hút giữa các hạt nhân và các hạt electron có hóa trị sẽ bị yếu đi.
- Vậy nên các nguyên tử lớn hơn sẽ là những chất là chất khử tốt.
- Hơn hết chất khử tốt thường sẽ có độ âm điện thấp hơn cà năng lượng ion hóa nhỏ. M
- Một số chất khử phổ biến thường thấy là Natri Borohydrid, Nhôm Hydrua Liti, Acid Fomic, Acid Ascorbic, hỗn hống Natri và hỗn hống thủy ngân kẽm,…
Chất oxi hóa là gì?
Chất oxi hóa là đơn chất oxi hoặc là những chất nhường oxi trong phản ứng (chất nhận electron).
Thông thường, các phản ứng oxi hóa và các phản ứng khử thường được iên kết với nhau. Trong trường hợp một chất, hay một hợp chất bị oxi hóa thì chất khác sẽ bị khử. Vậy nên các phản ứng này sẽ được gọi là phản ứng oxi hóa khử.
Ban đầu, phản ứng oxi hóa được cho là phản ứng có sự tham gia của khí oxi. Ở trong phản ứng đó, oxi sẽ kết hợp với một phân tử khác và tạo thành oxit. Trong phản ứng này, oxi phải trải qua quá trình khử và chất còn lại sẽ trải qua quá trình oxi hóa. Vậy nên, có thể hiểu đơn giản là phản ứng oxi hóa là thêm oxi vào một chất khác.
Ví dụ, phản ứng dưới đây là Hidro trải qua quá trình oxi hóa.
Do đó, nguyên tử oxi được thêm vào nước và tạo ra hidro.
2H2 + O2 ——> 2H2O
- Nói cách khác, để diễn tả quá trình oxi hóa là làm mất hidro.
- Nói theo cách khoa học hơn, quá trình oxi hóa là làm mất electron.
- Phương trình này có thể sử dụng để được giải thích các phản ứng hóa học khác.
- Trong đó chúng ta có thể thấy rõ ràng sự hình thành của oxit và sự mất đi hidro.
- Vì vậy chúng ta có thể sử dụng phương pháp này để giải thích quy trình oxi hóa ngay cả trường hợp không có oxi.
Thông tin về chất Oxi hóa
Dựa vào ví dụ trên, chất oxi hóa được định nghĩa là một tác nhân loại bỏ electron có trong chất khác ở trong phản ứng oxi hóa khử.
Vì nó có tác dụng loại bỏ các electron giúp các chất khác có chỉ số oxi hóa cao hơn các chất phản ứng. Chất oxi hóa sau đó sẽ phải trải qua quá trình khử.
Ví dụ: phản ứng dưới đây, magie đã chuyển hóa thành ion magie.
Vì lúc đó magie đã bị mất đi hai điện tử nên nó phải trải qua quy trình oxi hóa và khí clo sẽ là chất oxi hóa.
Mg + Cl2 ———> Mg2+ + 2Cl
Trong phản ứng trên, giữa khí hidro và khí oxi thì oxi chính là chất oxi hóa.
Oxi là một chất oxi hóa tốt trong các phản ứng.
Ngoài ra còn có hydrogen peroxide, acid sulfuric, acid nitric, halogen, hợp chất pemanganat và loại thuốc thử tollen là một trong những chất oxi hóa phổ biến.
Sự khác biệt giữa chất khử và chất oxi hóa
Trong các phản ứng oxi hóa khử thì các chất oxi hóa lược bỏ các hạt electron từ chất khác còn chất khử lại nhường electron.
Vậy nên, các chất oxi hóa sẽ oxi hóa các chất khác còn chất khử thì làm khử chúng.
Trong một quy trình phản ứng, chất oxi hóa sẽ phải trải qua quá trình khử. Ngược lại, chất khử sẽ phải trải qua quá trình oxi hóa.
So với chất oxi hóa thì chất khử có độ âm điện thấp hơn, năng lượng từ ion hóa thấp hơn và bán kính nguyên tử lớn hơn.
Phản ứng oxi hóa khử hay còn gọi là dưỡng hóa gồm tất cả những phản ứng hóa học mà trong đó các nguyên tử có trạng thái oxi hóa thay đổi. Phản ứng oxi hóa khử thường liên quan đến việc chuyển giao điên tử ( chuyển giao các hạt electron) giữa các nguyên tố hóa học.
- Quy trình oxi hóa khử có thể đơn giản như quy trình của cacbon tạo ra cacbon dioxide (CO2).
- Hoặc sự khử cacbon nhờ hidro sinh ra khí metan (CH4).
- Nhưng quy trình oxi hóa cũng có thể vô cùng phức tạp như quy trình oxi hóa glucoza (C6H12O6) trong cơ thể con người.
- Phải thông qua rất nhiều quy trình phức tạp di chuyển các điện tử thì mới có thể chuyển hóa.
Thông qua bài viết của Bilico, bạn đã nắm chắc được các thông tin cần thiết về chất khử. Vậy chất khử là gì? Sự khác biệt của chất khử và chất oxi hóa là gì? Các câu hỏi như vậy từ giờ sẽ không thể làm khó bạn nữa
