Cân bằng các phương trình hóa học là bước tiên quyết khi giải các bài toán trong hóa học. Để việc cân bằng các phương trình này trở nên dễ dàng hơn, hãy tham khảo ngay những mẹo cân bằng phương trình hóa học chính xác nhất qua bài viết từ Mua bán nhé.
1. Các mẹo cân bằng phương trình hóa học
1.1 Mẹo cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp đại số
Mẹo cân bằng phương trình hóa học theo phương pháp đại số là cách giải toán nâng cao trong các bài tập cân bằng đối với những phương trình hóa học phức tạp. Nguyên tắc của phương pháp này: Ở cả 2 vế (tham gia phản ứng và sản phẩm), số nguyên tử của mỗi nguyên tố phải bằng nhau.
Hướng dẫn mẹo cân bằng phương trình hóa học theo phương pháp đại số, ta áp dụng các bước sau:
- Bước 1: Đặt các hệ số hợp thức tương ứng là một ẩn số cần tìm.
- Bước 2: Thực hiện cân bằng các nguyên tố và lập hệ phương trình đại số. Bước này thực hiện dựa trên định luật bảo toàn khối lượng.
- Bước 3: Chọn hệ số tùy ý cho một ẩn, giải hệ phương trình đại số để tìm và suy ra các ẩn số còn lại.
Ví dụ: Đặt ẩn a,b,c,d lần lượt cho các hệ số trong phương trình: a FeS2 + b O2 -> c Fe2O3 + d SO2
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
- Fe: a = 2c
- S: 2a= d
- O: 2b = 3c + 2d
Nếu chọn c = 1 thì ta giải hệ phương trình 3 ẩn và thu được kết quả: a = 2, d = 4, b =11/2
Như vậy, ta được phương trình cân bằng hoàn chỉnh:
- 4FeS2 + 11O2 -> 2Fe2O3 + 8SO2
Xem thêm: Học giỏi hóa thì làm nghề gì: Cơ hội nghề nghiệp tương lai
1.2 Mẹo cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp ion electron
Bản chất của mẹo cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp ion – electron dựa trên định luật cân bằng khối lượng và định luật cân bằng điện tích giữa những chất tham gia phản ứng. Phương pháp cân bằng phương trình hóa học này được sử dụng phổ biến để cân bằng những phương trình hóa học diễn ra trong môi trường bazơ, axit hoặc là nước, theo các bước như sau:
- Bước 1: Xác định nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa và viết ra những phản ứng oxi hóa – khử.
- Bước 2: Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử trên.
- Bước 3: Nhân với hệ số tương ứng.
- Bước 4: Viết ra phương trình ion đầy đủ.
- Bước 5: Cân bằng phương trình hóa học theo hệ số của phương trình ion.
Ví dụ: Cân bằng phương trình sau: Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+ H2O
Hướng dẫn giải:
- Bước 1: Xác định những nguyên tố thay đổi số oxi hóa và viết ra các bán phản ứng oxi hóa – khử.
- Những nguyên tố thay đổi số oxi hóa: Cu và NO3
- Ta có bán phản ứng: Cu0 → Cu2+ ; NO → NO3–
- Bước 2: Cân bằng hai bán phản ứng trên.
- Cu → Cu2+ + 2e
- NO3– + 4H+ + 3e → NO + 2H2O
- Bước 3: Nhân hai phương trình bán phản ứng trên với hệ số tương ứng nhằm thăng bằng electron.
- 3 x Cu → Cu2+ + 2e
- 2 x NO3– + 4H+ + 3e → NO + 2H2O
- Bước 4: Viết ra phương trình ion đầy đủ bằng giải pháp cộng gộp hai bán phản ứng lại với nhau.
- 3Cu++8H++2NO3–→3Cu2++2NO↑+4H2O
- Bước 5: Thực hiện cân bằng phương trình hóa học dựa theo hệ số của phương trình ion.
- 3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O
| Tham khảo ngay các tin đăng tuyển dụng có trên website Muaban.net để tìm kiếm cơ hội việc làm phù hợp với mình |
1.3 Mẹo cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp oxy hóa khử
Nguyên tắc chung để thực hiện mẹo cân bằng phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử là phương pháp cân bằng số electron cho và số electron nhận của các chất khử và các chất oxi hóa. Có nghĩa là tổng số electron do chất khử nhường phải bằng tổng số electron mà các chất oxi hóa nhận. Phương pháp này còn được gọi là phương pháp thăng bằng electron.
Hãy xét ví dụ cân bằng phương trình hóa học này: Fe2O3 + CO → Fe + CO2. Mẹo cân bằng phương trình hóa học trong phản ứng oxi hóa – khử bằng phương pháp này với những bước như sau:
- Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố có số oxi hóa đã thay đổi trong phản ứng: +3Fe2O3 + +2CO → 0Fe + +4CO2
- Bước 2: Viết các bán phương trình khử và oxi hóa, sau đó cân bằng
- +2C → +4C + 2e (C trong phản ứng này là chất khử do có số oxi hóa tăng, được gọi là quá trình oxi hóa)
- +3Fe + 3e → 0Fe (Fe3+ là chất khử, gọi là quá trình khử)
- Bước 3: Xác định hệ số thích hợp để tổng số e nhận bằng tổng số e cho:
- 3 x | +2C → +4C + 2e
- 2 x | +3Fe + 3e → 0Fe
- Bước 4: Ghép hệ số và hoàn thành cân bằng phương trình hóa học: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
1.4 Mẹo cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp số oxy hóa
Dựa vào bản chất hóa học của phương trình phản ứng, ta có thể thực hiện một số mẹo cân bằng phương trình một cách chính xác và nhanh chóng nhất.
Để hiểu rõ hơn về mẹo cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp số Oxy hóa, ta xem xét ví dụ sau: Fe2O3 + CO → Fe + CO2
- Trong phản ứng hóa học này, khi CO bị oxi hóa thành chất CO2 nó đã có sự kết hợp thêm Oxi. Trong phân tử Fe2O3 đã có 3 nguyên tử oxi đủ để biến phân tử CO thành phân tử CO2. Do đó, ta sẽ cần thêm hệ số 3 tương ứng đứng trước phân tử CO và CO2, tiếp theo là hệ số 2 đứng trước phân tử Fe.
- Cuối cùng, ta cân bằng được phương trình như sau:
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
1.5 Mẹo cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp sử dụng tỉ lệ mol
Mẹo cân bằng phương trình bằng phương pháp sử dụng tỉ lệ mol là phương pháp được nhiều học sinh đánh giá là dễ dàng nhất. Hãy cùng tìm hiểu rõ phương pháp này thông qua ví dụ sau.
Ví dụ: Phản ứng hóa học giữa hidro (H2) và oxi (O2) để tạo ra nước (H2O): H2 + O2 → H2O
- Bước 1: Xác định số mol của các nguyên tố
- Hidro: 2 mol (tham gia phản ứng) và 2 mol (sản phẩm)
- Oxi: 2 mol (tham gia phản ứng) và 1 mol (sản phẩm)
- Bước 2: Tính tỉ lệ số mol
- Hidro: 2:2 = 1:1
- Oxi: 2:1
- Bước 3: Đặt hệ số cho mỗi chất, ta được phương trình cân bằng như sau:
- 2 H2 + O2 → 2 H2O
1.6 Mẹo cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp sử dụng tỉ lệ khối lượng
Mẹo cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp sử dụng tỉ lệ khối lượng làm theo các bước như ví dụ dưới đây.
- Bước 1: Đặt ẩn tương ứng lần lượt với các hệ số (a; b; c; d; e;…)
- Bước 2: Thực hiện cân bằng hệ số dưới dạng hệ phương trình chứa ẩn
- Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm ra các hệ số.
- Bước 4: Thay các số vừa tìm được vào phương trình ban đầu tương ứng với từng ẩn, ta sẽ được một phương trình hóa học cân bằng.
Ví dụ: Cân bằng phương trình sau: Cu + HNO3→ Cu(NO3)2 + NO↑+ H2O
Hướng dẫn giải:
- Bước 1: Đặt ẩn: Gọi a, b, c, d, e là các ẩn cần tìm.
- Ta có: aCu + bHNO3→ cCu(NO3)2 + dNO↑+ eH2O
- Bước 2: Cân bằng các hệ số
- Xét nguyên tử Cu, ta có: a = c (1)
- Xét nguyên tử H, ta có: b = 2e (2)
- Xét nguyên tử N, ta có: b = d (3)
- Xét nguyên tử O, ta có: 3b = 6c + d + e (4)
- Bước 3: Giải hệ phương trình, ta có kết quả: b=8c/3=8 ; d = b-2c=2; e= b/2= 4
- Từ phương trình (1) ta có thể chọn a = c = 3 (ta cũng có thể chọn các giá trị số khác, sau khi đã tìm được hệ số phương trình cân bằng thì thực hiện rút gọn hệ số)
- Giải phương trình (2), (3), (4) ta được kết quả: b=8c/3=8; d=b-2c=2; e=b/2=4
- Bước 4: Hoàn thành cân bằng phương trình: 3Cu + 8HNO3→ 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
2. Các chú ý để phương trình hóa học sau khi cân bằng đảm bảo chính xác
2.1 Tuân theo định luật bảo toàn khối lượng
Phương pháp sử dụng tỉ lệ khối lượng này tuân theo định luật bảo toàn khối lượng: Trong mỗi phương trình phản ứng hóa học, chỉ dẫn đến sự thay đổi của điện tử, còn số nguyên tử của các nguyên tố vẫn được giữ vẹn nguyên và khối lượng của những nguyên tử này cũng không thay đổi. Vậy nên khối lượng của các chất tham gia phản ứng cũng sẽ được bảo toàn.
- Khi đó công thức áp dụng theo định luật bảo toàn khối lượng như sau: mA + mB = mC + mD
- Khi này, chúng ta sẽ có công thức định luật bảo toàn khối lượng như sau: mBaCl2 + mNaSO4= mBaSO4 + mNaCl2
2.2 Tuân theo định luật bảo toàn điện tích
Nội dung của định luật:
- Nguyên tử, phân tử và dung dịch luôn trung hòa về điện.
- Xét trong nguyên tử: hệ số proton = hệ số electron.
- Xét trong dung dịch: hệ số mol x điện tích âm = hệ số mol x điện tích dương.
Phạm vi sử dụng:
- Đối với những bài toán dung dịch.
- Trong các bài toán có xuất hiện các chất điện li mạnh như muối, axit, bazơ.
Chú ý: Mẹo cân bằng phương trình hóa học sử dụng phương pháp này thường sử dụng kết hợp với các phương pháp sau:
- Định luật bảo toàn khối lượng
- Định luật bảo toàn nguyên tố
- Viết những phương trình ion rút gọn
- Phương pháp này thường sẽ chỉ sử dụng với những bài toàn vô cơ
2.3 Hệ số của các chất trong phương trình phải là số nguyên nhỏ nhất
Trong mẹo cân bằng phương trình hóa học, hệ số cân bằng của phương trình phải là số nguyên nhỉ nhất. Điều này đảm bảo độ chính xác khi giải các bài toán liên quan đến phản ứng hóa học.
Khi thực hiện những mẹo cân bằng phương trình hóa học, kết quả bạn cho ra được những hệ số thập phân hoặc những hệ số lẽ, bạn hãy tiến hành khử mẫu số bằng cách nhân với mẫu số chung cho tất cả các hệ số.
Ví dụ: Cân bằng phương trình:
- Bước 1: Đặt hệ số để cân bằng: 2P+5/2O2 -> P2O5
- Bước 2: Khử các phân số: (2*2) P + (2*5/2) O2 -> 2* P2O5
- Bước 3: Ta có phương trình cân bằng: 4P + 5O2 -> 2P2O5
2.4 Phương trình cân bằng cần phản ánh đúng tính chất của phản ứng
Để có thể tiến hành cân bằng phương trình dễ dàng, bạn phải đảm bảo rằng, bạn viết đúng phương trình phản ứng. Bao gồm đầy đủ những chất tham gia phản ứng, viết đúng kết quả sản phẩm sau quá trình phản ứng. Hơn nữa, bạn phải xác định rõ những điều kiện để phản ứng có thể xảy ra như nhiệt độ cao.
Trong quá trình cân bằng phương trình hóa học, bạn phải kiểm tra các ký hiệu đúng khi viết phương trình ví dụ như chất khí (dấu mũi tên hướng lên). Bạn phải điều chỉnh ngay khi phát hiện ra những sai sót không đáng có trên để tránh bị trừ điểm trong những bài kiểm tra nhé!
Trên đây là các mẹo cân bằng phương trình hóa học đơn giản nhất mà Mua bán muốn chia sẻ đến các bạn. Bằng cách nắm vững các bước lý thuyết về những phương pháp này các bạn sẽ dễ dàng cân bằng được nhiều dạng phương trình phản ứng hóa học khác nhau. Chúc các bạn sẽ dễ dàng áp dụng những kiến thức này cho những kỳ thi sắp tới nhé!
Đừng quên truy cập Muaban.net để có thêm nhiều kiến thức bổ ích về tìm việc làm bất động sản, phong thủy, … và nhiều lĩnh vực khác được website đổi mới liên tục nhé!
