Hóa học 8
Phương trình ion thu gọn
Không có
Hướng dẫn các bước cân bằng
- Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng
H₂ + O₂ → H₂O - Bước 2: Xác định số oxi hóa và viết các quá trình
H₂⁰ → 2H⁺¹ + 2e (Quá trình oxi hóa)
O₂⁰ + 4e → 2O⁻² (Quá trình khử) - Bước 3: Thăng bằng electron
Nhân hệ số 2 vào quá trình oxi hóa để số electron nhường bằng số electron nhận:
2 x (H₂⁰ → 2H⁺¹ + 2e)
1 x (O₂⁰ + 4e → 2O⁻²) - Bước 4: Đặt hệ số và hoàn thiện phương trình
2H₂ + O₂ → 2H₂O
1. Điều kiện phản ứng
Cần nhiệt độ cao (khoảng trên 250°C) hoặc tia lửa điện để khơi mào phản ứng. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường nếu có chất xúc tác bột Platin (Pt).
2. Hiện tượng sau phản ứng
Hỗn hợp khí nổ mạnh (tiếng nổ lớn nhất khi trộn theo tỉ lệ thể tích 2:1). Khí Hydro cháy trong Oxy với ngọn lửa màu xanh nhạt, tỏa nhiều nhiệt và có những giọt nước nhỏ ngưng tụ trên thành bình chứa.
3. Quá trình phản ứng & Bản chất cơ chế xảy ra
- Cơ chế bẻ gãy và hình thành liên kết: Phản ứng xảy ra theo cơ chế gốc tự do. Dưới tác dụng của nhiệt độ hoặc tia lửa điện, liên kết cộng hóa trị không phân cực H-H trong phân tử H₂ và liên kết đôi O=O trong phân tử O₂ bị bẻ gãy, tạo ra các nguyên tử tự do hoạt động hóa học cực mạnh. Sau đó, các nguyên tử này tái kết hợp tạo thành liên kết cộng hóa trị phân cực O-H trong phân tử H₂O.
- Sự thay đổi số oxi hóa: Đây là phản ứng oxi hóa - khử điển hình. Cụ thể:
- Hydro đóng vai trò là chất khử: Số oxi hóa của Hydro tăng từ 0 (trong H₂) lên +1 (trong H₂O).
- Oxy đóng vai trò là chất oxi hóa: Số oxi hóa của Oxy giảm từ 0 (trong O₂) xuống -2 (trong H₂O).
Mẹo nhớ nhanh bài học: Hai phần Hydro gặp một phần Oxy, nổ đùng một cái ra ngay nước nhà. Nhớ thêm nhiệt độ làm đà, lửa xanh lấp lánh thật là đẹp thay.
4. Thông thư chi tiết các chất tham gia phản ứng (Reactants)
| Công thức | Tên gọi | Trạng thái & Tính chất |
|---|---|---|
| H₂ | Khí Hydro | Khí không màu, không mùi, nhẹ nhất trong các chất khí. Có tính khử mạnh ở nhiệt độ cao. |
| O₂ | Khí Oxy | Khí không màu, không mùi, ít tan trong nước. Có tính oxi hóa mạnh, duy trì sự cháy và sự sống. |
5. Thông tin chi tiết các chất sản phẩm sau phản ứng (Products)
| Công thức | Tên gọi | Trạng thái & Nhận biết |
|---|---|---|
| H₂O | Nước (Dihydro monoxit) | Chất lỏng không màu, không mùi, không vị ở điều kiện thường. Nhận biết bằng cách dùng Đồng(II) sunfat khan (CuSO₄ màu trắng chuyển sang màu xanh lam CuSO₄.5H₂O khi gặp nước). |
Bài tập vận dụng kiểm tra kiến thức liên quan
Tại sao hỗn hợp khí gồm 2 thể tích H₂ và 1 thể tích O₂ lại gây nổ mạnh nhất khi được đốt cháy?
Lời giải chi tiết: Hỗn hợp khí Hydro và Oxy theo tỉ lệ thể tích 2:1 là hỗn hợp nổ mạnh nhất vì phản ứng diễn ra hoàn toàn, không có chất khí nào bị dư. Nhiệt lượng tỏa ra từ phản ứng vô cùng lớn và đột ngột làm cho thể tích hơi nước tạo thành cùng với không khí xung quanh giãn nở mạnh mẽ, tạo ra áp suất cực lớn tác động lên thành bình hoặc không gian xung quanh, gây ra tiếng nổ mạnh.