Phương pháp cân bằng một số phương trình hóa học
Một số lý thuyết cần nhớ:
Các bước cân bằng phương trình hóa học:
Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng, gồm công thức hóa học của các chất tham gia sản phẩm.
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố: tìm hệ số thích hợp đặt trước công thức.
Bước 3: Viết thành phương trình hóa học.
Một số ví dụ điển hình
Ví dụ 1: Cân bằng phương trình hóa học sau đây:
Fe + HCl ---> FeCl2 + H2
Hướng dẫn giải chi tiết:
Bước 1:
Fe + HCl ---> FeCl2 + H2 [1]
Bước 2:
[1] VP có chứa 2 nguyên tử Cl => Thêm 2 vào phân tử HCl
Bước 3:
Ta có phương trình hoàn chỉnh:
Fe + 2HCl--> FeCl2 + H2
Ví dụ 2: Cân bằng phương trình hóa học sau đây:
CaCO3 + HCl --> CaCl2 + CO2 + H2O [2]
Hướng dẫn giải chi tiết:
Bước 1:
CaCO3 + HCl --> CaCl2 + CO2 + H2O
Bước 2:
[2] VP có chứa 2 nguyên tử Cl => Thêm 2 vào phân tử HCl
Bước 3:
Ta có phương trình hoàn chỉnh:
CaCO3 + 2HCl --> CaCl2 + CO2 + H2O
Ví dụ 3: Cân bằng phương trình hóa học sau đây:
Fe[OH]3 + H2SO4 -- > Fe2[SO4]3 + H2O
Hướng dẫn giải chi tiết:
Bước 1:
Fe[OH]3 + H2SO4 ---> Fe2[SO4]3 + H2O [3]
Bước 2:
[3] VP có 3 nhóm SO4 => Thêm 3 vào phân tử H2SO4
[3] VP có 2 nguyên tử Fe => Thêm 2 vào phân tử Fe[OH]3
Bước 3:
Ta có phương trình hoàn chỉnh:
2Fe[OH]3 + 3H2SO4 → Fe2[SO4]3 + 6H2O
Ví dụ 4: Cân bằng phương trình hóa học sau đây:
P + O2 ---> P2O5
Hướng dẫn giải chi tiết:
Bước 1:
P + O2 ---> P2O5
Bước 2:
+ Ta xét VP có 5 nguyên tử O; VT có 2 nguyên tử O
Đối với phương trình như này, ta sẽ lấy bội chung nhỏ nhất
BCNN của 2 và 5 là 10
=> Thêm 5 vào phân tử O2; thêm 2 vào phân tử P2O5
Bước 3:
4P + 5O2 → 2P2O5
Ví dụ 5: Cân bằng phương trình hóa học sau:
KOH + Mg3[PO4]2 -- > K3PO4 + Mg[OH]2
Hướng dẫn giải chi tiết:
Bước 1:
KOH + Mg3[PO4]2 -- > K3PO4 + Mg[OH]2
Bước 2:
- VT có 2 nhóm PO4 => Thêm 3 vào K3PO4
- Thêm 6 vào KOH; và thêm 3 vào Mg[OH]2
Bước 3:
Ta có phương trình hoàn chỉnh:
6KOH + Mg3[PO4]2 → 2 K3PO4 + 3Mg[OH]2
Loigiaihay.com
Đối với môn Hóa học thì việc cân bằng phương trình là điều kiện đầu tiên để làm bài tập Hóa Học những nó lại gây ra nhiều khó khăn cho các bạn học sinh. Thực ra, việc cân bằng phương trình hoàn toàn không khó đối với phản ứng Hóa học từ các chất, hợp chất đơn giản. Tuy nhiên, có những phương trình mà nhiều chất tham gia, nhiều sản phẩm làm cho học sinh bị rối không thể cân bằng. Dưới đây là vài phương pháp giúp học sinh cân bằng phương trình hóa học nhanh và chính xác nhất.
Trước hết học sinh cần ghi nhớ trình tự cân bằng một phương trình Hóa học:
Bước 1: cân bằng nhóm nguyên tử [OH, NO3, SO4, CO2, PO4..]
Bước 2: cân bằng nguyên tử Hidro
Bước 3: cân bằng nguyên tử Oxi
Bước 4: cân bằng các nguyên tố còn lại.
1. Phương pháp từ nguyên tố chung nhất
Có nghĩa là nguyên tố nào có mặt trong hầu hết các hợp chất trong phương trình cần cân bằng thì chúng ta sẽ chọn để cân bằng hệ số các phân tử trước.
Vd: Cu + HNO3 -> Cu[NO3]2 + NO + H20
Trong phương trình này, nguyên tố Oxi xuất hiện nhiều nhất trong hầu hết các hợp chất nên sẽ cân bằng Oxi trước, rồi tới các nguyên tố khác.
Vế trái có 8 oxi, vế phải có 3 oxi. Vậy bội số chung nhỏ nhất của 8 và 3 là 24, suy ra hệ số của HNO3 là 24/3=8
Vậy phản ứng cân bằng là: 3Cu + 8HNO3 = 3Cu[NO3]2 + 2NO + 4H2O
2. Cân bằng theo trình tự Kim loại – Phi kim
Cân bằng phương trình hóa học nhanh theo phương pháp này có nghĩa là cân bằng theo trình tự cân bằng số nguyên tử của kim loại trước rồi tới phi kim, sau đó tới Hidro và tới oxi.
Vd: CuFeS2 + O2 -> CuO + Fe2O3 + SO2
Do nguyên tử Cu đã cân bằng nên thứ tự cân bằng đầu tiên sẽ là: Fe sau đó sẽ là Cu, S, O rồi nhân đôi các hệ số ta có kết quả là:
4CuFeS2 + 13O2 = 4CuO + 2 Fe2O3 + 8SO2
3. Phương pháp dùng hệ số thập phân
Phương pháp này áp dụng như sau: đặt hệ số vào các chất tham gia phản ứng, có thể là số nguyên tố hoặc là phân số miễn sao cho số nguyên tử ở cả hai vế đều bằng nhau. Sau đó nhân lên để khử mẫu số chung ở 2 vế.
Vd: Fe + O2 -> Fe2O3
Trước tiên ta thêm hệ số vào sẽ thành : 2Fe + 3/2O2 -> Fe2O3
Lúc này số nguyên tử ở 2 vế đã bằng nhau. Sau đó chúng ta nhân lên để khử mẫu, ở phương trình sẽ nhân lên cho 2.
Kết quả là: 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
4. Phương pháp chẵn lẻ
Một trong những cách để cân bằng phương trình hóa học nhanh nữa là phương pháp chẵn lẻ, được áp dụng như sau: Khi mà một phương trình phản ứng đã cân bằng có nghĩa là số nguyên tử của nguyên tố ở vế phải sẽ bằng với số nguyên tử của nguyên tố ở vế trái, đồng nghĩa là số nguyên tử của một nguyên tố ở vế trái chẵn thì số nguyên tử của nguyên tố đó ở vế phải cũng phải chẵn. Cho nên nếu trong phương trình mà nếu một trong số những số nguyên tử của bất kỳ nguyên tố nào còn lẻ thì phải nhân đôi.
Vd: Ta lấy lại ví dụ ở trên: Fe + O2 -> Fe2O3
Vế trái số nguyên tử của Fe lẻ còn bên phải thì chẵn nên ta nhân Fe ở vế trái lên 2. Còn oxi ở vế trái thì chẵn, vế phải thì lẻ, nên ta cũng nhân 2 cho số nguyên tử oxi ở vế phải.
2Fe + O2 -> 2Fe2O3
Đến đây số nguyên tử của cả 2 bên đều đã chẵn, ta chỉ việc cân bằng lại cho sô nguyên tử của 2 bên bằng nhau.
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
5. Phương pháp đại số
Học sinh đặt hệ số a, b, c… lần lượt vào các công thức ở 2 vế của phương trình và thiết lập các phương trình toán học chứa các ẩn trên theo nguyên tắc số nguyên tử của nguyên tố trước và sau phản ứng bằng nhau. Bạn sẽ được 1 hệ phương trình chứa các ẩn, giải hệ phương trình này và đưa hệ số tương ứng tìm dược vào phương trình phản ứng và khử mẫu [nếu cần].
Với bài toán cân bằng phương trình hóa học FeS2 + O2 –> Fe2O3 + SO2, ta thấy, ở vế trái số nguyên tử O2 là chẵn với bất kỳ hệ số nào trong khi đó vế phải, trong SO2 oxi là chẵn nhưng trong Fe2O3 là lẻ nên phải nhân đôi. Từ đó cân bằng tiếp các hệ số còn lại. 2Fe2O3 –> 4FeS2 –> 8SO2 + 11O2, thay vào PTPU ta được phương trình cân bằng là 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2.
Cân bằng phương trình Hóa Học ảnh hưởng trực tiếp tới kết quả của việc giải các bài tập. Bên cạnh 5 cách làm phổ biến trên, học sinh có thể sử dụng thêm phương pháp nguyên tử nguyên tố, phương pháp hóa trị tác dụng,…. Hi vọng rằng, những thông tin chia sẻ ở bài viết sẽ giúp các học sinh tự tin giải bài tập cân bằng phương trình Hóa Học chính xác hơn.
Tham khảo thêm:
♦ Phương pháp để nhớ lâu Bảng tuần hoàn Hóa học hiệu quả
♦ Góc học tập: Tìm hiểu môn Hóa qua các câu hỏi thực tiễn hay
Table of Contents
Phương trình hóa học là gì ? Đây là khái niệm đầu tiên các bạn cần phải nắm vững nếu muốn học tốt môn hóa. Điều này là chắc chắn và nếu bạn còn mơ hồ về thuật ngữ này thì trong bài viết này VOH Giáo Dục sẽ giúp bạn tìm hiểu chi tiết tất cả những vấn đề liên quan đến phương trình hóa học.
I. Phương trình hóa học là gì ?
Chắc hẳn khi mới tiếp xúc với môn hóa học bạn sẽ thấy khái niệm phương trình hóa học xuất hiện rất nhiều. Trong các chương trình từ cơ bản đến nâng cao, trong sách giáo khoa hay sách tham khảo đều đề cập đến phương trình hóa học. Vậy phương trình hóa học là gì ?
Ảnh 1: Phương trình hóa học là phương trình biểu diễn các phản ứng hóa học
Hiểu một cách đơn giản phương trình hóa học là phương trình biểu diễn các phản ứng hóa học. Trong một phương trình hóa học sẽ bao gồm các chất tham gia sản phản ứng và chất được tạo thành khi phản ứng kết thúc.
Căn cứ vào phương trình hóa học bạn có thể nhận biết được tỉ lệ về số nguyên tử, phân tử của các chất, cặp chất tham gia vào một phản ứng hóa học.
Để lập một phương trình hóa học cần phải tuân theo các bước sau:
- Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng
- Bước 2: Cân bằng phương trình hóa học
- Bước 3: Hoàn thành phương trình hóa học
Ví dụ: Phản ứng của Hidro với Oxi tạo thành nước sẽ có phương trình như sau
H2 + O2 = H2O
II. Các cách cân bằng phương trình hóa học
Như chia sẻ ở trên cân bằng phương trình hóa học là một trong những bước rất quan trọng khi viết phương trình. Đây cũng là một trong những bước không thể thiếu nếu các bạn muốn giải các bài toán hóa học. Vậy làm thế nào để cân bằng được phương trình hóa học một cách nhanh nhất và chính xác nhất? Các bạn có thể tham khảo một số phương pháp sau đây:
1. Phương pháp nguyên tử - nguyên tố
Với phương pháp này, khi cân bằng sẽ viết các đơn chất dưới dạng nguyên tử riêng biệt, sau đó lập luận qua một số bước đơn giản.
Ví dụ: Cân bằng phản ứng: P + O2 -> P2O5
Ta viết: P + O -> P2O5
Để tạo thành 1 phân tử P2O5 cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O.
Tức là: 2P + 5O -> P2O5
Tuy nhiên phân tử oxi bao gồm 2 nguyên tử, như vậy nếu lấy 5 phân tử oxi tức là số nguyên tử oxi sẽ tăng lên gấp đôi. Đồng thời số nguyên tử P và số phân tử P2O5 cũng sẽ tăng lên 2 lần, tức 4 nguyên tử P và 2 phân tử P2O5.
Do đó phương trình hoàn chỉnh sẽ là 4P + 5O2 -> 2P2O5
2. Sử dụng phương pháp chẵn – lẻ
Đây là phương pháp thêm hệ số vào trước các chất có chỉ số lẻ, mục đích là để làm chẵn số nguyên tử của nguyên tố đó.
Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học: P + O2 -> P2O5
Trong phản ứng trên, nguyên tử Oxi ở vế trái là 2 và vế phải là 5, nếu muốn nguyên tử ở cả 2 vế bằng nhau ta thêm số 2 trước P2O5. Khi đó số nguyên tử của Oxi ở vế phải là chẵn, sau đó thêm 5 vào trước O2. Như vậy nguyên tử Oxi ở 2 vế bằng nhau.
Tương tự với nguyên tử Photpho, nếu muốn 2 vế bằng nhau ta chỉ cần đặt 4 trước P ở vế trái.
Như vậy phương trình hóa học sẽ là: 4P + 5O2 -> 2P2O5
Ngoài 2 phương pháp trên, để cân bằng phương trình hóa học các bạn có thể áp dụng một số phương pháp như:
- Phương pháp hóa trị tác dụng
- Phương pháp hệ số phân số
- Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất
- Phương pháp cân bằng theo nguyên tố tiêu biểu
- Phương pháp đại số
- Phương pháp cân bằng electron
- Phương pháp cân bằng ion – electron
III. Các phương trình hóa học lớp 8
Trong chương trình hóa học lớp 8 sẽ bao gồm những phương trình hóa học cơ bản nhất. Đây cũng là những kiến thức nền tảng để theo suốt các bạn trong suốt quá trình học tập của các bạn. Vậy nên việc ghi nhớ chúng là rất cần thiết, nhất là những phương trình thường gặp như:
4Al + 3O2 -> 2Al2O3
Br2 + 2KI -> I2 + 2KBr
2SO2 + O2-> 2SO3
Cân bằng phương trình hóa học là những kiến thức cần phải học đầu tiên nếu muốn học tốt môn hóa
IV. Các phương trình hóa học lớp 9
Nâng cao hơn so với chương trình học ở lớp 8, các phương trình hóa học lớp 9 sẽ đa dạng hơn, các chất tham gia trong một phản ứng cũng nhiều hơn, cách cân bằng phương trình hóa cũng cũng sẽ khó hơn. Vậy nên các bạn cần phải trang bị cho mình những phương pháp thật khoa học để có thể nhanh chóng thích nghi với môn học này. Trong chương trình học lớp 9 chúng ta sẽ dễ gặp những phương trình hóa học phức tạp hơn như:
3BaSO4 + 2K3PO4 -> Ba3[PO4]2 + 3K2SO4
2C4H10 + 13O2 -> 8CO2 + 10H2O
Pb + 2AgNO3 -> Pb[NO3]2 + 2Ag
Ba[OH]2 + 2HBr -> Ba+ 2Br + 2H2O
Al2O3 + 3H2SO4 -> Al2[SO4]3 + 3H2O
V. Các phương trình hóa học lớp 10
Ở chương trình học này, sẽ hệ thống lại tất cả những kiến thức bạn học ở bậc trung học cơ sở, bên cạnh đó cũng sẽ có những kiến thức nâng cao. Các phương trình hóa học cũng xuất hiện nhiều hơn trong các bài giải toán liên quan. Một số phương trình hóa học lớp 10 các bạn cần phải ghi nhớ có thể kể đến như:
Ca + 2 H2O -> Ca[OH]2 + H2
CaCO3 -> CaO + CO2
BaCl2 + Na2SO4 -> 2NaCl + BaSO4
2Al[OH]3 -> Al2O3 + 3H2O
VI. Các phương trình hóa học lớp 11
Lớp 11 được đánh giá là có khối kiến thức rất nặng, nếu các bạn không nắm được bản chất vấn đề, không hiểu được quy luật của từng phản ứng hóa học thì rất khó có thể làm được các bài tập. Trong chương trình hóa học lớp 11 bạn sẽ dễ bắt gặp những phương trình hóa học như:
Ag + 2HNO3 -> AgNO3 + H2O + NO2
Al + 6HNO3 -> 3 H2O + 3NO2 + Al[NO3]3
C2H5OH -> C2H4 + H2O
Ca[OH]2 + 2NH4Cl -> 2H2O + 2NH3 + CaCl2
Các phương trình hóa học lớp 11 có mối liên kết chặt chẽ với nhau, từ những kiến thức đơn giản nhất cho đến phức tạp nhất, từ những phương trình vô cơ đến những phương trình hữu cơ. Tuy nhiên nếu có phương pháp học tốt thì chắc chắn kết quả học tập của bạn sẽ được cải thiện.
Ở mỗi bậc học kiến thức về phương trình hóa học sẽ càng nâng cao và mở rộng hơn
VII. Các phương trình hóa học lớp 12
Chương trình hóa học lớp 12 nói chung và các phương trình hóa học nói riêng là tổng hợp tất cả những kiến thức có trong từng bậc học phía dưới. Bên cạnh những kiến thức cơ bản cũng có rất nhiều kiến thức nâng cao, kiến thức mở rộng. Tuy vậy, nếu bạn nắm vững được những kiến thức từ những lớp học dưới thì cũng không quá khó khăn để đạt điểm cao khi giải những bài tập liên quan đến phương trình hóa học. Một số phương trình hóa học 12 các bạn cần phải chú ý có thể kể đến như:
3Br2 + C6H5NH2 -> C6H2Br3NH2 + 3HBr
CH3COOH + NH3 -> CH3COONH4
Cl2 + H2S -> 2HCl + S
CuCl2 -> Cl2 + Cu
Những chia sẻ trên đây của VOH Giáo Dục chắc hẳn đã trang bị thêm cho các bạn những kiến thức hữu ích. Chúc các bạn học tập tốt!
Nguồn ảnh: Internet