Chất khử (hay tác nhân khử) là một nguyên tố hóa học hay một hợp chất trong các phản ứng oxy hóa khử có khả năng khử một chất khác. Để thực hiện điều đó nó trở thành chất bị oxy hóa, và vì thế nó là chất cho điện từ trong phản ứng oxy hóa khử. Chất khử đồng thời cũng là chất bị oxy hóa. Ví dụ, trong phản ứng dưới đây:
- 2Mg (rắn) + O2 → 2Mg2+ (rắn) + 2O2-
Chất khử trong phản ứng này là magiê. Magnesi cho hai điện tử hóa trị và trở thành một ion, điều này được cho phép nó cũng như oxy trở nên bền vững và kiên cố .Các chất khử như vậy cần phải được bảo vệ tốt trong không khí do chúng phản ứng với oxy tựa như như phản ứng trên .
Độ mạnh yếu[sửa|sửa mã nguồn]
Một chất khử mạnh rất dễ dàng mất (hay cho) các điện tử. Hạt nhân của nguyên tử thu hút các điện tử quỹ đạo của nó. Đối với các nguyên tố mà nguyên tử của nó có bán kính nguyên tử tương đối lớn thì khoảng cách từ hạt nhân tới các điện tử là lớn hơn và lực thu hút (hấp dẫn) của nó là yếu hơn; do vậy, các nguyên tố này có xu hướng thể hiện tính khử cao hơn. Ngoài ra, các nguyên tố có độ âm điện thấp, thì khả năng của nguyên tử hay phân tử của nó trong việc thu hút các điện tử liên kết là yếu hơn và năng lượng ion hóa tương đối thấp của chúng cũng là lý do để chúng là các tác nhân khử mạnh hơn. Tiêu chuẩn đánh giá một chất trong việc dễ hay khó bị oxy hóa/mất điện tử được gọi là thế oxy hóa. Bảng dưới đây chỉ ra một số thế khử, có thể dễ dàng hoán chuyển thành thế oxy hóa bằng cách đơn giản là đổi dấu trong giá trị của nó. Các chất khử có thể dễ dàng xếp hạng theo sự tăng lên (giảm xuống) trong thế oxy hóa của chúng. Một chất khử là mạnh hơn khi nó có thế oxy hóa có trị số lớn hơn và sẽ là chất khử yếu khi nó có thế oxy hóa có trị số nhỏ hơn. Bảng dưới đây chỉ ra thế khử của một số chất khử ở điều kiện 25 °C. Ngoài ra cũng cần ghi nhớ là quá trình oxy hóa là mất đi điện tử còn quá trình khử là thu điện tử.
Chất oxy hóa
Chất khử
Thế khử (v)
Li+ + e- =
Li
-3,04
Na+ + e- =
Na
-2,71
Mg2+ + 2e- =
Mg
-2,38
Al3+ + 3e- =
Al
-1,66
2H2O(lỏng) + 2e- =
H2(khí) + 2OH –
-0,83
Cr+3 + 3e- =
Cr
-0,74
Fe+2 + 2e- =
Fe
-0,41
2H+ + e- =
H2
0,00
Sn4+ + 2e- =
Sn2+
+0,15
Cu2+ + e- =
Cu
+0,16
Ag+ + e- =
Ag
+0,80
Br2 + 2e- =
2Br-
+1,07
Cl2 + 2e- =
2Cl-
+1,36
MnO42- + 8H+ + 5e-=
Mn2+ + 4H2O
+1,49
Ví dụ nếu một người liệt kê Cu, Cl -, Na và Cr theo trật tự giảm dần xuống của tính khử ở điều kiện kèm theo như đề cập tại bảng trên thì người đó cần phải biết thế oxy hóa của nó, đổi dấu trị số nhận được để có thế khử và so sánh chúng với nhau. Kết quả nhận được sẽ là Na, Cr, Cu và Cl – ; Na sẽ là chất khử mạnh nhất còn Cl – là chất khử yếu nhất trong số 4 chất này .Một số chất khử thông dụng gồm có những sắt kẽm kim loại kiềm và kiềm thổ như kali, calci, bari, natri hay magiê, cũng như những hợp chất chứa ion H -, những chất này gồm có NaH, LiAlH4 hay CaH2 .Cần quan tâm rằng, một số nguyên tố và hợp chất hoàn toàn có thể là chất khử hay chất oxy hóa tùy theo điều kiện kèm theo để chúng tham gia phản ứng. Ví dụ, hiđrô là chất khử khi phản ứng với những nguyên tố không là sắt kẽm kim loại nhưng lại là chất oxy hóa khi phản ứng với 1 số ít sắt kẽm kim loại. Ví dụ, trong phản ứng
- 2Li(rắn) + H2(khí)+ nhiệt độ cao –>2LiH(rắn)
thì hiđrô đóng vai trò của chất oxy hóa do nó nhận điện tử do lithi cung cấp, và nó làm cho lithi bị oxy hóa.
Các nửa của phản ứng 2L i ( rắn ) 0 — > 2L i ( s ) + 1 + 2 e – ::::: H20 ( khí ) + 2 e – — > 2H − 1 ( khí )Còn trong phản ứng này
- H2(khí) + F2(khí) –> 2HF(khí)
thì hiđrô đóng vai trò của chất khử do nó cho đi điện tử duy nhất của mình cho fluor, điều này có nghĩa là nó khử fluor.
Các nửa của phản ứng H20 ( khí ) — > 2H + 1 ( khí ) + 2 e – ::::: F20 ( khí ) + 2 e – — > 2F − 1 ( khí )
Tầm quan trọng[sửa|sửa mã nguồn]
Các chất khử và những chất oxy hóa là những chất có tính năng ăn mòn điện hóa, là ” sự xuống cấp trầm trọng của những sắt kẽm kim loại do hiệu quả của những hoạt động giải trí điện hóa “. Quá trình này cần có 1 hay nhiều ion đảm nhiệm vai trò nhận điện tích ( ion dương ) và 1 hay nhiều ion tiếp đón vai trò cho điện tích ( ion âm ) để hoàn toàn có thể xảy ra. Anôt là nguyên tố mất điện tử ( chất khử ), vì thế quy trình oxy hóa diễn ra tại anôt, còn catôt là nguyên tố thu nhận điện tử ( chất oxy hóa ), vì vậy quy trình khử luôn luôn diễn ra tại catôt. sự ăn mòn điện hóa diễn ra khi có sự chênh lệch về thế oxy hóa. Khi điều này xảy ra, anôt sắt kẽm kim loại sẽ mở màn bị hư hỏng dần đi do ở đó có một mạch điện khép kín trải qua chất điện phân .
