Cân bằng phương trình hóa học: Một số phương pháp và Bài tập điển hình

Một phương trình hóa học được xác định bằng cách biểu diễn ký hiệu của một phản ứng hóa học. Vậy cân bằng phương trình hóa học là gì? Lý thuyết về cân bằng phương trình hóa học lớp 8 lớp 10? Các dạng bài tập về cân bằng phương trình hóa học? Những ứng dụng nào để cân bằng phương trình hóa học? Trong phạm vi bài viết dưới đây, Tip.edu.vn sẽ tổng hợp các kiến ​​thức về chủ đề cân bằng phương trình hóa học, cùng tìm hiểu nhé!

Các bước cân bằng phương trình hóa học lớp 8

• Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng dưới dạng công thức hóa học.
• Bước 2: Đặt hệ số sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau.
• Bước 3: Hoàn thành phương trình.

Chú ý:

Trong bước 2, phương pháp “Đa số chung ít nhất” thường được sử dụng để đặt các hệ số bằng cách:

• Chọn nguyên tố mà số nguyên tử hai bên không bằng nhau và có nhiều nguyên tử nhất (cũng có trường hợp không đúng).
• Tìm bội số chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tử của nguyên tố đó ở hai vế, chia bội số chung nhỏ nhất cho chỉ số, ta được hệ số.
• Trong quá trình cân bằng, các số hiệu nguyên tử trong công thức hoá học không được thay đổi.

Một số phương pháp cân bằng phương trình hóa học

Phương pháp chẵn – lẻ: Thêm hệ số vào trước chất có số lẻ để số nguyên tử của nguyên tố đó chẵn.

Ví dụ 1: Cân bằng phương trình hóa học sau:

(Al + HCl rightarrow AlCl_ {3} + H_ {2} )

• Chúng ta chỉ cần thêm hệ số 2 vào trước (AlCl_ {3} ) để cho một số nguyên tử Cl chẵn. Khi đó, vế phải có 6 nguyên tử Cl trong 2 (AlCl_ {3} ), do đó vế trái thêm hệ số 6 trước HCl.

(Al + 6HCl mũi tên phải 2AlCl_ {3} + H_ {2} )

• Bên phải có 2 nguyên tử Al trong 2 (AlCl_ {3} ), bên trái chúng ta thêm hệ số 2 trước Al.

(2Al + 6HCl mũi tên phải 2AlCl_ {3} + H_ {2} )

• Bên trái có 6 nguyên tử H trong 6HCl, vì vậy ở bên phải chúng ta thêm hệ số 3 vào trước (H_ {2} ).

(2Al + 6HCl mũi tên phải 2AlCl_ {3} + 3H_ {2} )

Phương pháp đại số: Đối với các phương trình khó cân bằng phương pháp trên

• 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 hai vế của phương trình bằng hệ phương trình chứa ẩn số: a, b, c, d, e, f, g….
• Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm hệ số.
• Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm được vào phương trình phản ứng.

Ví dụ 2: Cân bằng phương trình hóa học sau:

(Cu + H_ {2} SO_ {4} rightarrow CuSO_ {4} + SO_ {2} + H_ {2} O ) (đầu tiên)

Giải pháp:

• Bước 1: (aCu + bH_ {2} SO_ {4} rightarrow cCuSO_ {4} + dSO_ {2} + dH_ {2} O )
• Bước 2: Tiếp theo, lập hệ phương trình dựa trên mối quan hệ về khối lượng giữa các chất trước và sau phản ứng, (nguyên tử khối của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau).

Cu: a = c (đầu tiên)

Đ / s: b = c + d (2)

H: 2b = 2e (3)

O: 4b = 4c + 2d + e (4)

• Bước 3: Giải hệ phương trình bằng:

Từ pt (3), chọn e = b = 1 (có thể chọn bất kỳ hệ số nào khác).

Từ pt (2), (4) và (1) ( Rightarrow c = a = d = frac {1} {2} Rightarrow c = a = d = 1; e = b = 2 ) (tức là . là chúng ta đang giảm mẫu số).

• Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm được vào phương trình phản ứng, ta được phương trình hoàn chỉnh

(Cu + 2H_ {2} SO_ {4} rightarrow CuSO_ {4} + SO_ {2} + 2H_ {2} O )

Cân bằng phương trình oxi hóa khử

Phương pháp nguyên tử nguyên tố

Đây là một phương pháp khá đơn giản. Ở trạng thái cân bằng, chúng tôi cố ý viết các nguyên tố ở thể khí ( (H_ {2}, O_ {2}, Cl_ {2}, N_ {2}… )) dưới dạng các nguyên tử riêng biệt và sau đó lập luận thông qua một số bước. .

Ví dụ: Cân bằng phản ứng (P + O_ {2} rightarrow P_ {2} O_ {5} )

Chúng tôi viết: (P + O rightarrow P_ {2} O_ {5} )

Để tạo ra 1 phân tử (P_ {2} O_ {5} ) cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O:

(2P + 5O rightarrow P_ {2} O_ {5} )

Nhưng phân tử oxy luôn bao gồm hai nguyên tử, vì vậy nếu bạn lấy 5 phân tử oxy, tức là số nguyên tử oxy tăng gấp đôi, số nguyên tử P và số phân tử (P_ {2} O_ {5} ) cũng tăng 2, tức là 4 nguyên tử P và 2 phân tử (P_ {2} O_ {5} ).

Do đó: (4P + 5O_ {2} rightarrow 2P_ {2} O_ {5} )

Phương pháp hóa trị hiệu quả

Hóa trị hoạt động là hóa trị của một nhóm nguyên tử hoặc nguyên tử của các nguyên tố trong một chất tham gia và tạo thành phản ứng hóa học.

Áp dụng phương pháp này yêu cầu các bước sau:

• Xác định hóa trị hiệu dụng:

(BaCl_ {2} + Fe_ {2} (SO_ {4}) _ {3} rightarrow BaSO_ {4} + FeCl_ {3} )

Các tác dụng hóa trị lần lượt từ trái sang phải là:

II – I – III – II – II – II – III – I

Tìm bội số chung nhỏ nhất của các hóa trị hoạt động:

Bảng cân đối trạng thái (1, 2, 3) = 6

• Chia BCNN cho các hóa trị, ta được các hệ số:

6: II = 3, 6: III = 2, 6: I = 6

Thay vì phản hồi:

(3BaCl_ {2} + Fe_ {2} (SO_ {4}) _ {3} rightarrow 3BaSO_ {4} + 2FeCl_ {3} )

Phương pháp sử dụng hệ số phân số

Đưa các hệ số vào công thức của các chất phản ứng, không phân biệt số nguyên hay phân số sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau. Khi đó mẫu số của mẫu số chung của tất cả các hệ số.

Ví dụ: (P + O_ {2} rightarrow P_ {2} O_ {5} )

• Đặt hệ số cân bằng: (2P + frac {5} {2} O_ {2} rightarrow P_ {2} O_ {5} )
• Nhân các hệ số với mẫu số chung nhỏ nhất để loại trừ phân số. Ở đây nhân với 2.

(2.2P + 2. frac {5} {2} O_ {2} rightarrow 2P_ {2} O_ {5} )

hoặc (4P + 5O_ {2} rightarrow 2P_ {2} O_ {5} )

Phương pháp này có nguồn gốc từ phần tử phổ biến nhất

Chọn nguyên tố có trong nhiều hợp chất nhất trong phản ứng để bắt đầu cân bằng hệ số của các phân tử.

Ví dụ: (Cu + HNO_ {3} rightarrow Cu (NO_ {3}) _ {2} + NO + H_ {2} O )

Nguyên tố có mặt nhiều nhất là nguyên tố oxi, bên phải có 8 nguyên tử, bên trái có 3. Bội số chung nhỏ nhất của 8 và 3 là 24, vậy hệ số của (HNO_ {3} ) là 24: 3 = 8

Ta có (8HNO_ {3} rightarrow 4H_ {2} O + 2NO ) (Vì số nguyên tử N ở phía bên trái là số chẵn)

(3Cu (NO_ {3}) _ {2} rightarrow 3Cu )

Vậy cân bằng phản ứng là:

(3Cu + 8HNO_ {3} rightarrow 3Cu (NO_ {3}) _ {2} + 2NO + 4H_ {2} O )

Phương pháp cân bằng điện tử

Cân bằng qua ba bước:

• Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa.
• Bước 2: Thiết lập cân bằng electron.
• Bước 3: Đưa các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại.

Ví dụ: Cân bằng phản ứng:

(FeS + HNO_ {3} rightarrow Fe (NO_ {3}) _ {3} + N_ {2} O + H_ {2} SO_ {4} + H_ {2} O )

• Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa:

(Fe ^ {+ 2} rightarrow Fe ^ {+ 3} )

(S ^ {+ 2} rightarrow S ^ {+ 6} )

(N ^ {+ 5} rightarrow N ^ {+ 1} )

(Viết số oxi hóa này lên trên các nguyên tố tương ứng.)

• Bước 2: Thiết lập cân bằng electron:

(Fe ^ {+ 2} rightarrow Fe ^ {+ 3} + 1e )

(S ^ {- 2} rightarrow S ^ {+ 6} + 8e )

(FeS rightarrow Fe ^ {+ 3} + S ^ {+ 6} + 9e )

(2N ^ {+ 5} + 8e rightarrow 2N ^ {+ 1} )

rightarrow Có 8FeS và (9N_ {2} O ).

• Bước 3: Đưa các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:

(8FeS + 42HNO_ {3} rightarrow 8Fe (NO_ {3}) _ {3} + 9N_ {2} O + 8H_ {2} SO_ {4} + 13H_ {2} O )

Một số bài tập về cân bằng phương trình hóa học trên mạng

Bài 1: Cân bằng các phương trình hóa học sau:

1. (MgCl_ {2} + KOH bên phải Mg (OH) _ {2} + KCl )
2. (Cu (OH) _ {2} + HCl bên phải CuCl_ {2} + H_ {2} O )
3. (Cu (OH) _ {2} + H_ {2} SO_ {4} rightarrow CuSO_ {4} + H_ {2} O )
4. (FeO + HCl ngay lập tức FeCl_ {2} + H_ {2} O )
5. (Fe_ {2} O_ {3} + H_ {2} SO_ {4} rightarrow Fe_ {2} (SO_ {4}) _ {3} + H_ {2} O )
6. (Cu (NO_ {3}) _ {2} + NaOH rightarrow Cu (OH) _ {2} + NaNO_ {3} )
7. (P + O_ {2} rightarrow P_ {2} O_ {5} )
8. (N_ {2} + O_ {2} rightarrow NO )
9. (NO + O_ {2} rightarrow NO_ {2} )
10. (NO_ {2} + O_ {2} + H_ {2} O rightarrow HNO_ {3} )

Giải pháp:

Bài 2: Viết các phương trình hóa học cho các phản ứng sau:

1. (C_ {n} H_ {2n} + O_ {2} rightarrow CO_ {2} + H_ {2} O )
2. (C_ {n} H_ {2n + 2} + O_ {2} rightarrow CO_ {2} + H_ {2} O )
3. (C_ {n} H_ {2n-2} + O_ {2} rightarrow CO_ {2} + H_ {2} O )
4. (C_ {n} H_ {2n-6} + O_ {2} rightarrow CO_ {2} + H_ {2} O )
5. (C_ {n} H_ {2n + 2} O + O_ {2} rightarrow CO_ {2} + H_ {2} O )
6. (C_ {x} H_ {y} + O_ {2} rightarrow CO_ {2} + H_ {2} O )
7. (C_ {x} H_ {y} O_ {z} + O_ {2} rightarrow CO_ {2} + H_ {2} O )
8. (C_ {x} H_ {y} O_ {z} N_ {t} + O_ {2} rightarrow CO_ {2} + H_ {2} O + N_ {2} )
9. (CH_ {x} + O_ {2} rightarrow CO_ {y} + H_ {2} O )
10. (FeCl_ {x} + Cl_ {2} rightarrow FeCl_ {3} )

Giải pháp:

Bài viết trên Tip.edu.vn đã giúp các bạn hệ thống hóa kiến ​​thức về cân bằng phương trình hóa học. Hy vọng những thông tin trên sẽ hữu ích với bạn trong quá trình học tập của mình. Nếu có bất cứ thắc mắc nào liên quan đến chủ đề cân bằng phương trình hóa học, đừng quên để lại bình luận bên dưới để chúng ta cùng trao đổi thêm nhé. Chúc may mắn với các nghiên cứu của bạn!