Độ mạnh yếu Chất khử

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 ôxi hóa/mất điện tử được gọi là thế ôxi hóa. Bảng dưới đây chỉ ra một số thế khử, có thể dễ dàng hoán chuyển thành thế ôxi 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 ôxi hóa của chúng. Một chất khử là mạnh hơn khi nó có thế ôxi hóa có trị số lớn hơn và sẽ là chất khử yếu khi nó có thế ôxi 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 ôxi hóa là mất đi điện tử còn quá trình khử là thu điện tử.

Chất ôxi hóaChất khửThế 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- =H20,00
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 như đề cập tại bảng trên thì người đó cần phải biết thế ôxi 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 phổ biến bao gồm các kim loại kiềm và kiềm thổ như kali, canxi, bari, natri hay magiê, cũng như các hợp chất chứa ion H-, những chất này bao gồm NaH, LiAlH4 hay CaH2.

Cần lưu ý rằng, một số nguyên tố và hợp chất có thể là chất khử hay chất ôxi hóa tùy theo điều kiện để chúng tham gia phản ứng. Ví dụ, hiđrô là chất khử khi phản ứng với các nguyên tố không là kim loại nhưng lại là chất ôxi hóa khi phản ứng với một số kim loại. Ví dụ, trong phản ứng

2Li(rắn) + H2(khí)+ nhiệt độ cao -->2LiH(rắn)

thì hiđrô đóng vai trò của chất ôxi hóa do nó nhận điện tử do liti cung cấp, và nó làm cho liti bị ôxi hóa.

Các nửa của phản ứng 2Li(rắn)0 -->2Li(s)+1 + 2e-::::: H20(khí) + 2e- --> 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 flo, điều này có nghĩa là nó khử flo.

Các nửa của phản ứng H20(khí) --> 2H+1(khí) + 2e-:::::F20(khí) + 2e- --> 2F−1(khí)