Buzz
1. Khái niệm về phương trình hóa học
- Định nghĩa: Phương trình hóa học là cách thể hiện ngắn gọn các phản ứng hóa học.
Ví dụ: Phương trình chữ cho phản ứng hóa học giữa khí Hydro và khí Oxi tạo ra nước là
Khí Hydro cộng với khí Oxi tạo ra nước
Khi chuyển các tên chất thành công thức hóa học, ta có sơ đồ phản ứng hóa học như sau:
H2 + O2 → H2O
- Trong hình 1: nếu sơ đồ phản ứng là H2 + O2 → H2O thì:
+ Phía bên trái có 2 nguyên tử H và 2 nguyên tử O
+ Phía bên phải có 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O
=> Phía bên trái có khối lượng hơn 1 nguyên tử O
- Trong hình 2: Nếu phía bên trái nhiều hơn phía bên phải 1 nguyên tử O, ta cần thêm hệ số 2 vào phía bên phải. Khi đó, ta có:
+ Phía bên trái: 2 nguyên tử H và 2 nguyên tử O
+ Phía bên phải: 4 nguyên tử H và 2 nguyên tử O
=> Phía bên phải có khối lượng lớn hơn, vì có nhiều hơn 2 nguyên tử H
- Trong hình 3: Thêm hệ số 2 vào trước H2 và H2O
+ Phía bên trái: 4 nguyên tử H và 2 nguyên tử O
+ Phía bên phải: 4 nguyên tử H và 2 nguyên tử O
=> Khối lượng của hai bên đã được cân bằng, số lượng nguyên tử của từng nguyên tố là bằng nhau. Phương trình hóa học chính xác cho phản ứng là: 2H2 + O2 → 2H2O
2. Quy trình lập phương trình hóa học
- Bước 1: Xây dựng sơ đồ phản ứng, bao gồm công thức hóa học của các chất phản ứng và sản phẩm.
- Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của từng nguyên tố: xác định hệ số phù hợp để đặt trước các công thức sao cho số nguyên tử của các nguyên tố ở chất phản ứng và sản phẩm là bằng nhau.
- Bước 3: Viết phương trình hóa học đầy đủ và chính xác.
Lưu ý:
- Không được thay đổi chỉ số trong công thức hóa học đã đúng. Ví dụ, 3O2 (đúng) không nên chuyển thành 6O (sai).
- Sử dụng hệ số cao bằng ký hiệu hóa học. Ví dụ: 2Al, 3Fe (đúng), không viết 2Al, 3Fe (sai).
- Trong công thức hóa học có các nhóm nguyên tử như OH, SO4, v.v., hãy coi nhóm đó như một đơn vị để cân bằng số lượng nhóm nguyên tử trước và sau phản ứng.
Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học cho phản ứng sau: photpho + oxi → điphotpho pentaoxit (P2O5).
Hướng dẫn cân bằng phương trình hóa học hiệu quả
- Bước 1: Thay thế tên các chất bằng ký hiệu hóa học tương ứng: P + O2 ---> P2O5
- Bước 2: Xác định hệ số cần thiết cho từng công thức. Số nguyên tử P và O chưa bằng nhau, nhưng số nguyên tử O nhiều hơn P. Đặt hệ số 2 trước P2O5 để có: P + O2 ---> 2P2O5
Để cân bằng, bên trái cần có 4 nguyên tử P và 10 nguyên tử O tương đương với 5 O2. Hệ số 4 và 5 là chính xác.
- Bước 3: Viết lại phương trình đã cân bằng: 4P + 5O2 ---> 2P2O5
3. Các phương pháp cân bằng phương trình hóa học
Phương pháp 1: Cân bằng phương trình hóa học dựa trên số nguyên tử của các nguyên tố
- Đây là phương pháp cân bằng phương trình hóa học đơn giản nhất, dễ áp dụng và với nhiều kinh nghiệm, bạn có thể nhanh chóng xác định đáp án.
- Các bước thực hiện cân bằng bao gồm:
+ Bước 1: Viết lại phương trình dưới dạng các nguyên tử riêng biệt như H2, O2
+ Bước 2: Xác định số nguyên tử dựa trên các thành phần của chất sản phẩm.
+ Bước 3: Viết lại các chất tham gia đúng bản chất của chúng
Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học: P + O2 ---> P2O5
- Viết lại: P + O ---> P2O5
- Giải thích: Để tạo ra 1 phân tử P2O5 cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O, nên ta có 2P + 5O ---> P2O5
- Phân tích: Phân tử oxy luôn tồn tại dưới dạng O2, do đó, nếu sử dụng 5 phân tử oxy, số nguyên tử oxy tăng gấp đôi. Tương ứng, số nguyên tử P và số phân tử P2O5 cũng phải tăng gấp đôi, tức là cần 4 nguyên tử P và 2 phân tử P2O5.
- Kết quả cuối cùng: Phương trình hóa học cân bằng là: 4P + 5O2 ---> 2P2O5
Cách 2: Cân bằng phương trình hóa học theo phương pháp số chẵn lẻ
- Khi một phương trình đã được cân bằng, tổng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở cả hai vế đều bằng nhau. Nếu số nguyên tử nguyên tố ở vế trái là số chẵn, thì ở vế phải cũng phải là số chẵn. Ngược lại, nếu số nguyên tử ở vế trái là số lẻ, thì số nguyên tử ở vế phải cần được nhân đôi để cân bằng, rồi tiếp tục điều chỉnh các hệ số còn lại.
Ví dụ: Cân bằng phương trình: FeS2 + O2 ---> Fe2O3 + SO2
- Quan sát thấy, vế trái có 2 phân tử O2 là số chẵn, trong khi vế phải số nguyên tử oxy trong SO2 là chẵn, nhưng trong Fe2O3 lại lẻ. Vì vậy, cần nhân đôi số nguyên tử oxy trong Fe2O3 để cân bằng.
- Sau khi điều chỉnh, ta cân bằng các hệ số còn lại và có phương trình: 4 FeS2 + 11O2 ---> 2Fe2O3 + 11SO2
Cách 3: Phương pháp cân bằng phương trình dựa trên nguyên tố phổ biến nhất
- Phương pháp này dễ áp dụng bằng cách bắt đầu cân bằng hệ số của phân tử chứa nguyên tố xuất hiện nhiều nhất trong phản ứng, sau đó điều chỉnh các hệ số còn lại.
Ví dụ: Cân bằng phản ứng hóa học: Cu + HNO3 ---> Cu(NO3)2 + NO + H2O
- Trong phản ứng này, nguyên tố oxy là nguyên tố chiếm ưu thế nhất. Do đó, ta bắt đầu bằng việc cân bằng số nguyên tử oxy. Vế trái có 3 nguyên tử oxy, vế phải có 8. Ta chọn bội chung của 3 và 8 là 24, dẫn đến hệ số của HNO3 là 24 / 3 = 8.
- Tiếp theo, cân bằng các hệ số còn lại của phương trình, ta có:
3Cu + 8 HNO3 ---> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
4. Ý nghĩa của phương trình hóa học
- Phương trình hóa học cho ta biết tỷ lệ số nguyên tử và số phân tử giữa các chất, cũng như tỷ lệ giữa từng cặp chất trong phản ứng. Tỷ lệ này phản ánh chính xác tỷ lệ hệ số cần thiết của mỗi chất trong phản ứng.
Ví dụ: Phương trình phản ứng hóa học 4P + 5 O2 → 2 P2O5
Tỷ lệ nguyên tử P, phân tử O2 và phân tử P2O5 là 4 : 5 : 2
5. Cân bằng phương trình Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + SO2 + H2O
- Cách cân bằng phương trình như sau:
+ Bước 1: Xác định các nguyên tố thay đổi số oxi hóa, trong đó Al và S là các nguyên tố thay đổi số oxi hóa
+ Bước 2: Ghi lại quá trình nhường và nhận electron
Al 0 → Al3+ + 3e
S+6 + 2e → S+4
+ Bước 3: Xác định hệ số phù hợp để nhân với các quá trình, sao cho lượng electron nhường bằng lượng electron nhận
+ Bước 4: Điều chỉnh hệ số tương ứng vào phương trình
2Al + 6 H2SO4 đặc nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6 H2O
- Đây là phản ứng giữa nhôm và axit H2SO4 đặc nóng, với điều kiện phản ứng ở nhiệt độ thường.
- Cách thực hiện: Đặt mẫu nhôm vào ống nghiệm, sau đó nhỏ vài giọt dung dịch H2SO4 đặc nóng vào ống nghiệm chứa mẫu nhôm.
- Hiện tượng sau phản ứng: Mẫu nhôm dần bị hòa tan, xuất hiện khí không màu có mùi hắc, đó là lưu huỳnh đioxit (SO2).
Cảm ơn bạn đã theo dõi và quan tâm.
