Phương trình hoá học (PTHH) là biểu diễn ngắn gọn phản ứng hoá học, vậy làm sao để cân bằng được phương trình hoá học nhanh và chính xác? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết này nhé.
I. Cách lập phương trình hoá học
* Gồm 3 bước, cụ thể:
° Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng dưới dạng công thức hóa học.
° Bước 2: Đặt hệ số để số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở vế trái (VT) bằng vế phải (VP).
Ở bước này, tất cả chúng ta tường sử dụng chiêu thức ” Bội chung nhỏ nhất ” để đặt thông số :Chọn nguyên tố có số nguyên tử ở hai vế chưa bằng nhau và có số nguyên tử nhiều nhất (cũng có trường hợp không phải vậy).Tìm bội chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tử nguyên tố đó ở hai vế, đem bội chung nhỏ nhất chia cho chỉ số thì ta có hệ số.Chọn nguyên tố có số nguyên tử ở hai vế chưa bằng nhau và có số nguyên tử nhiều nhất ( cũng có trường hợp không phải vậy ). Tìm bội chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tử nguyên tố đó ở hai vế, đem bội chung nhỏ nhất chia cho chỉ số thì ta có thông số .
° Bước 3: Hoàn thành phương trình phản ứng.
* Lưu ý: Không được thay đổi các chỉ số nguyên tử của các công thức hoá học trong quá trình cân bằng.
II. Phương pháp cân bằng phương trình hoá học
1. Cân bằng phương trình hoá học bằng phương pháp chẵn – lẻ
– Cân bằng PTHH bằng chiêu thức chẵn – lẻ là giải pháp thêm thông số vào trước chất có chỉ số lẻ để làm chẵn số nguyên tử của nguyên tố đó .
* Ví dụ 1: Cân bằng PTHH
P + O2 → P2O5
° Hướng dẫn:
– Để ý nguyển tử Oxi ở VP là 5 trong P2O5 nên ta thêm thông số 2 trước P2O5 để số nguyên tử của Oxi là chẵn. Khi đó, VT có 2 nguyên tử Oxi trong O2 nên ta phải thêm thông số 5 vào trước O2 .P + 5O2 → 2P2 O5- Bây giờ ở VP có 4 nguyên tử P ( phốt pho ) trong 2P2 O5, trong khi VT có 1 nguyên tử P nên ta đặt thông số 4 trước nguyên tử P .4P + 5O2 → 2P2 O5⇒ Phương trình phản ứng hoàn thành xong, số nguyên tử mỗi nguyên tố VT = VP
* Ví dụ 2: Cân bằng PTHH
Al + HCl → AlCl3 + H2
° Hướng dẫn:
– Để ý ta thấy, VP có 3 nguyên tử Cl trong AlCl3 để cho số nguyên tử Cl chẵn ta cần thêm thông số 2 vào trước AlCl3. Khi đó, VP có 6 nguyên tử Cl trong 2A lCl3 mà VT có 1 nguyên tử Cl trong HCl nên ta thêm thông số 6 vào trước HCl .Xem thêm : Dạy May Váy Maxi Đẹp Điệu Đà, Hướng Dẫn Cắt May Đầm Maxi Đẹp Điệu ĐàAl + 6HC l → 2A lCl3 + H2 - Bây giờ, VP có 2 nguyên tử Al trong 2A lCl3 mà VT có 1 nguyên tử Al nên ta thêm thông số 2 trước Al .2A l + 6HC l → 2A lCl3 + H2 - Ta thấy, VT có 6 nguyên tử H trong 6HC l, VP có 2 nguyên tử H trong H2 nên ta thêm thông số 3 trước H2 .2A l + 6HC l → 2A lCl3 + 3H2⇒ Phương trình phản ứng triển khai xong, số nguyên tử mỗi nguyên tố VT = VP
2. Cân bằng phương trình hoá học bằng phương pháp Đại số
– Cân bằng PTHH bằng chiêu thức đại số là giải pháp nâng cao thường được sử dụng so với các PTHH khó cân đối bằng chiêu thức chẵn – lẻ ở trên, các bước triển khai đơn cử như sau :Bước 1: Đưa các hệ số a, b, c, d, e, f,… lần lượt vào các công thức ở hai vế của phương trình phản ứng.Bước 2: Cân bằng số nguyên tử ở 2 vế của phương trình bằng một hệ phương trình chứa các ẩn: a, b, c, d, e, f,…Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số.Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng và khử mẫu (nếu có).Đưa các thông số a, b, c, d, e, f, … lần lượt vào các công thức ở hai vế của phương trình phản ứng. Cân bằng số nguyên tử ở 2 vế của phương trình bằng một hệ phương trình chứa các ẩn : a, b, c, d, e, f, … Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các thông số. Đưa các thông số vừa tìm vào phương trình phản ứng và khử mẫu ( nếu có ) .
* Lưu ý: Đây là phương pháp nâng cao đối với các em học sinh lớp 8, vì ở bước 3, giải hệ phương trình các em chưa được học (chương trình toán lớp 9 các em mới học giải hệ phương trình). Khi các em học lên bậc THPT thì sẽ còn nhiều phương pháp cân bằng PTHH như phương pháp Electron, Ion,…
* Ví dụ 1: Cân bằng PTHH
Cu + H2SO4 đặc, nóng → CuSO4 + SO2 + H2O
° Bước 1: Đưa các hệ số
aCu + bH2SO4 đặc, nóng → cCuSO4 + dSO2 + eH2O
° Bước 2: Ta lập hệ phương trình dựa trên nguyên tắc định luật bảo toàn khối lượng, khối lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế phải bằng nhau (VP = VT).
Số nguyên tử của Cu : a = c ( 1 )Số nguyên tử của S : b = c + d ( 2 )Số nguyên tử của H : 2 b = 2 e ( 3 )Số nguyên tử của O : 4 b = 4 c + 2 d + e ( 4 )
° Bước 3: Giải hệ phương trình bằng cách
– Từ pt ( 3 ), chọn e = b = 1 ( hoàn toàn có thể chọn bất kể thông số khác ) .- Từ pt ( 2 ), ( 4 ) và ( 1 ) => c = a = d = ½ => c = a = d = 1 ; e = b = 2 ( quy đồng khử mẫu ) .
Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng, ta được phương trình hoàn chỉnh.
Cu + 2H2 SO4 đặc, nóng → CuSO4 + SO2 + 2H2 O⇒ Phương trình phản ứng hoàn thành xong, số nguyên tử mỗi nguyên tố VT = VP
* Ví dụ 2: Cân bằng PTTH
Al + HNO3, đặc → Al(NO3)3 + NO2 + H2O
° Hướng dẫn:
° Bước 1: Đưa các hệ số
aAl + bHNO3, đặc → cAl ( NO3 ) 3 + dNO2 + eH2O
° Bước 2: Lập hệ phương trình
Số nguyên tử của Al : a = c ( 1 )Số nguyên tử của H : b = 2 e ( 2 )Số nguyên tử của N : b = 3 c + 2 d ( 3 )Số nguyên tử của O : 3 b = 9 c + 2 d + e ( 4 )
° Bước 3: Giải hệ pt
– pt ( 2 ) chọn e = 1 ⇒ b = 2- Thay e, b vào ( 3 ), ( 4 ) và tích hợp ( 1 ) ⇒ d = 1, a = c = 1 ⁄ 3- Quy đồng khử mẫu các thông số được : a = c = 1 ; d = 3 ; e = 3 ; b = 6
° Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng, ta được phương trình hoàn chỉnh.
Al + 6HNO3, đặc → Al ( NO3 ) 3 + 3NO2 + 3H2 O
* Bài tập 1: Cân bằng các PTHH sau :
1 ) MgCl2 + KOH → Mg ( OH ) 2 + KCl2 ) Cu ( OH ) 2 + HCl → CuCl2 + H2O3 ) FeO + HCl → FeCl2 + H2O4 ) Fe2O3 + H2SO4 → Fe2 ( SO4 ) 3 + H2O5 ) Cu ( NO3 ) 2 + NaOH → Cu ( OH ) 2 + NaNO36 ) N2 + O2 → NO7 ) NO + O2 → NO28 ) NO2 + O2 + H2O → HNO39 ) SO2 + O2 → SO310 ) N2O5 + H2O → HNO311 ) Al2 ( SO4 ) 3 + NaOH → Al ( OH ) 3 + Na2SO412 ) CaO + CO2 → CaCO313 ) CaO + H2O → Ca ( OH ) 214 ) CaCO3 + H2O + CO2 → Ca ( HCO3 ) 215 ) Na + H3PO4 → Na3PO4 + H216 ) Ca ( OH ) 2 + H2SO4 → CaSO4 + H2O17 ) Na2S + HCl → NaCl + H2S18 ) K3PO4 + Mg ( OH ) 2 → KOH + Mg3 ( PO4 ) 219 ) Mg + HCl → MgCl2 + H220 ) Fe + H2SO4 → FeSO4 + H221 ) Al ( OH ) 3 + HCl → AlCl3 + H2O22 ) MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O23 ) KNO3 → KNO2 + O224 ) Ba ( NO3 ) 2 + H2SO4 → BaSO4 + HNO325 ) AlCl3 + NaOH → Al ( OH ) 3 + NaCl26 ) KClO3 → KCl + O227 ) Fe ( NO3 ) 3 + KOH → Fe ( OH ) 3 + KNO328 ) H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + H2O + CO229 ) HCl + CaCO3 → CaCl2 + H2O + CO230 ) Ba ( OH ) 2 + HCl → BaCl2 + H2O31 ) BaO + HBr → BaBr2 + H2O32 ) Fe + O2 → Fe3O4
* Bài tập 2: Lập PTHH và cho biết tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử của các chất trong mỗi phản ứng với sơ đồ của các phản ứng sau:
a ) Na + O2 → Na2O
b) P2O5 + H2O → H3PO4
c ) HgO → Hg + O2d ) Fe ( OH ) 3 → Fe2O3 + H2O
* Bài tập 3: Hãy lập PTHH và cho biết tỉ lệ số nguyên tử, phân tử các chất trong mỗi phản ứng với các sơ đồ phản ứng sau:
Source: https://camnangbep.com
Category: Học tập