Phương trình hóa học biểu diễn phản ứng hóa học. Vậy, làm thế nào để lập phương trình hóa học chính xác nhất. Các kỹ thuật hiệu quả dưới đây sẽ giúp bạn giải các bài toán phương trình hóa học từ cơ bản đến phức tạp một cách dễ dàng.
Bạn đang xem: Bài tập cân bằng hóa học
B. Cách cân bằng phương trình hóa học
Bước 1: Lập sơ đồ phản ứng
Bước 2: Cân bằng số hiệu nguyên tử của mỗi nguyên tố
Bước 3: Viết phương trình hóa học.
Một số phương pháp cân bằng cụ thể
1. Phương pháp chẵn lẻ: trước chất có chỉ số lẻ người ta thêm hệ số sao cho số nguyên tử của nguyên tố này trở thành chẵn.
Ví dụ 1:Cân bằng phản ứng sau
Al + HCl → AlCl3+ H2
Hướng dẫn cân bằng phản ứng
Ta chỉ cần thêm hệ số 2 vào AlCl3 để có số nguyên tử Cl chẵn. Vế bên phải có 6 nguyên tử Cl trong 2AlCl3, nên vế trái thêm hệ số 6 vào HCl.
Al + 6HCl → 2AlCl3+ H2
Vế phải có 2 nguyên tử Al trong 2AlCl3, vế trái ta thêm hệ số 2 vào trước Al.
2Al + 6HCl → 2AlCl3+ H2
Vế trái có 6 nguyên tử H trong 6HCl, nên vế phải chúng ta thêm hệ số 3 vào trước H2.
2Al + 6HCl → 2AlCl3+ 3H2
Ví dụ 2:Cân bằng phương trình phản ứng sau:
P + O2 → P2O5
Hướng dẫn cân bằng phương trình
Bước 1: Lập sơ đồ phản ứng
P + O2 → P2O5
Bước 2: Cân bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố/nhóm nguyên tố
Vế trái: 1 nguyên tử P, 2 nguyên tử O
Vế phải: 2 nguyên tử P, 5 nguyên tử O
Chiều tối, số nguyên tử O là nguyên tố nhiều nhất ở vế trái của phản ứng, cân bằng số nguyên tử O ở hai vế bằng cách cộng hệ số 5 với O2 và hệ số 2 với P2O5ta:
P + O2——-→ 2P2O5
Cân bằng số nguyên tử P ở 2 vế, thêm hệ số 4 cho P, ta được
4P + 5O2——-→ 2P2O5
Bước 3. Viết phương trình hóa học
4P + 5O2 → 2P2O5
Ví dụ 3:Lập phản ứng hóa học sau:
Fe(OH)3→ Fe2O3+ H2O
Hướng dẫn với một lời giải thích chi tiết
Bước 1: Lập sơ đồ phản ứng
Fe(OH)3→ Fe2O3+ H2O
Bước 2: Cân bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố/nhóm nguyên tử
Vế trái: 1 nguyên tử Fe, 3 nguyên tử O, 3 nguyên tử H
Vế trái: 2 nguyên tử Fe, 4 nguyên tử O, 2 nguyên tử H
Ta có thể thấy ở vế trái số nguyên tử H bằng số nguyên tử O, thậm chí bạn có thể làm số nguyên tử O hoặc H.
Ở đây, trước tiên chúng tôi quyết định cân bằng số lượng nguyên tử H, cân bằng số lượng nguyên tử H ở cả hai bên, thêm hệ số 2 cho Fe(OH)3 và hệ số 3 cho H2O, chúng tôi nhận được:
2Fe(OH)3——→ Fe2O3+ H2O
Kiểm tra xem số nguyên tử Fe và O ở 2 vế có cân bằng không
bước 3:Viết phương trình hóa học
2Fe(OH)3——→ Fe2O3+ H2O
Ví dụ 4:Viết phương trình hóa học của phản ứng sau:
Al2(SO4)3+ BaCl2→ BaSO4+ AlCl3
Hướng dẫn với một lời giải thích chi tiết
Bước 1:Vẽ sơ đồ phản ứng
Al2(SO4)3+ BaCl2——-→ BaSO4+ AlCl3
bước 2:Cân bằng số hiệu nguyên tử của một nguyên tố/nhóm nguyên tử
Vế trái: 2 nguyên tử Al. 3 nhóm SO4, 1 nguyên tử Ba, 2 nguyên tử Cl
Đúng: 1 nguyên tử Al, 1 nhóm SO4, 1 nguyên tử B, 3 nguyên tử Cl.
Tối, số nhóm SO4 là nhóm có số lượng lớn nhất ở vế trái của phản ứng, cân bằng số nhóm SO4 ở 2 vế, thêm hệ số 3 vào BaSO4ta.
Al2(SO4)3+ BaCl2——-→ 3BaSO4+ AlCl3
Cân bằng số nguyên tử 2 vế, thêm hệ số 3 vào BaCl2ta thu được
Al2(SO4)3+ 3BaCl2——-→ 3BaSO4+ AlCl3
Cân bằng số nguyên tử Al ở 2 vế, cộng với hệ số 2 của AlCl3, ta được:
Al2(SO4)3+ 3BaCl2——-→ 3BaSO4 + 2AlCl3
bước 3:Viết phương trình hóa học
Al2(SO4)3+ 3BaCl2→ 3BaSO4+ 2AlCl3
2. Phương pháp đại số
Để lập phương trình hóa học, hãy làm theo các bước sau:
Bước 1: Đặt các hệ số a, b, c, d, e, f,… vào trước công thức hóa học đặc trưng cho các chất tham gia cả hai vế phản ứng.
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử ở hai vế của phương trình bằng cách sử dụng hệ phương trình chứa các ẩn số là các hệ số a, b, c, d, e, f, g…
Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số.
Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm được vào phương trình phản ứng hóa học để hoàn thành phản ứng.
Chú ý:
Phương pháp đại số giải các ẩn số này được áp dụng cho các phản ứng phức tạp và khó cân bằng theo phương pháp cân bằng tối đa nguyên tố, để áp dụng phương pháp học sinh cần nắm vững phương pháp cơ bản.đại số.
Các hệ số nhận được sau khi giải hệ phương trình là số tự nhiên đơn giản nhất.
Ví dụ: Cân bằng phản ứng sau
Cu + H2SO4 đặc, nóng → CuSO4+ SO2+ H2O (1)
Hướng dẫn cân bằng phản ứng
Bước 1: Thay các hệ số a, b, c, d, e vào phương trình trên ta được:
aCu + bH2SO4 đặc, nóng → cCuSO4+ dSO2+ eH2O
Bước 2. Sau đó lập hệ phương trình dựa vào tỉ lệ khối lượng giữa các chất trước và sau phản ứng (khối lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau).
Cu: a = c (1)
Đ: b = c + d (2)
HS: 2b = 2e (3)
O: 4b = 4c + 2d + e (4)
Bước 3. Giải hệ phương trình:
Từ pt(3) chọn e = b = 1 (có thể chọn hệ số khác).
Từ các mục (2), (4) và (1) => c = a = d = 1/2 => c = a = d = 1; e = b = 2 (tức là ta bớt đi mẫu số).
Bước 4: Thế các hệ số vừa tìm được vào phương trình phản ứng ta được phương trình hoàn chỉnh.
Cu + 2H2SO4 đặc, nóng → CuSO4+ SO2+ 2H2O
Ví dụ 2.Hoàn thành các phương trình hóa học dưới đây
Cu + HNO3 → Cu(NO3)2+ NO2+ H2O
Hướng dẫn với một lời giải thích chi tiết
Bước 1: Đặt các hệ số a, b, c, d, e vào trước công thức hóa học biểu diễn các chất ở cả 2 vế phản ứng, ta được
aCu + bHNO3 → cCu(NO3)2+ dNO2+ eH2O
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử ở 2 vế của phương trình với hệ phương trình chứa các ẩn số a, b, c, d, e trên
Cu: a= c (1)
HS: b = 2e (2)
N: b = 2c + d (3)
O: 3b = 6c + 2d + e (4)
Bước 3. Giải hệ phương trình:
Ở bước này, ta gán một hệ số bất kỳ bằng 1 rồi dựa vào hệ phương trình để giải tìm ẩn số.
Chọn: a = c = 1, từ các phương trình (2), (3), (4) suy ra hệ số của phương trình
b = 2+ d => 3b = 6 + 3d
3b = 6 + 2d + e 3b = 6 + 2d + e
3d = 2d + e => d= e = 1/2b (5)
Từ các phương trình (4), (5) ta được phương trình:
3b = 6 + 2.1/2b + 1/2b 3b = 6+3/2b 3/2b=6 b = 4
Thay vào đó, chúng ta có d = e = 2
Giải hệ phương trình thu được ta có: a = 1, b = 4, c = 1, d = 2, e = 2.
Bước 4: Thế hệ số vừa tìm được vào phương trình phản ứng ta được phương trình hoàn chỉnh
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2+ 2NO2+ 2H2O
3. Cân bằng phương trình bằng phương pháp cân bằng điện tử
Quy tắc xác định bậc oxi hóa trong phản ứng oxi hóa khử.
Quy tắc 1: Trạng thái oxi hóa của các nguyên tố trong một nguyên tố là 0.
Quy tắc 2: Trong hầu hết các hợp chất:
Trạng thái oxi hóa của H là +1 (trừ hợp chất của H với kim loại như KH, BaH2 thì H có trạng thái oxi hóa -1).
Trạng thái oxi hóa của O là -2 (trừ một số trường hợp như H2O2, F2O, oxi có các trạng thái oxi hóa tương ứng là -1, +2).
Quy tắc 3: Trong một phân tử, tổng đại số các trạng thái oxi hóa của các nguyên tố bằng không. Theo quy tắc này, chúng ta có thể tìm thấy trạng thái oxy hóa của một nguyên tố cụ thể trong phân tử nếu biết trạng thái oxy hóa của nguyên tố đó. các phần tử còn lại.
Quy tắc 4: trong các ion đơn nguyên tử, trạng thái oxy hóa của nguyên tử bằng điện tích của ion này. Trong một ion đa nguyên tử, tổng đại số các trạng thái oxi hóa của các nguyên tử của ion này bằng điện tích của nó.
C. Bài tập cân bằng phương trình hóa học bằng dung dịch
Sau đây là tổng hợp một số bài tập cân bằng phương trình hóa học thường dùng trong đề thi hóa học lớp 8. Phương pháp cơ bản là phương pháp truyền thống.
Dạng 1: Cân bằng phương trình hóa học
1) MgCl2+ KOH → Mg(OH)2+ KCl
2) Cu(OH)2+ HCl → CuCl2+ H2O
3) Cu(OH)2+ H2SO4→ CuSO4+ H2O
4) FeO + HCl → FeCl2+ H2O
5) Fe2O3+ H2SO4 → Fe2(SO4)3+ H2O
6) Cu(NO3)2+ NaOH → Cu(OH)2+ NaNO3
7) P + O2 → P2O5
8) N2+ O2→ KHÔNG
9) KHÔNG + O2 → NO2
10) NO2+ O2+ H2O → HNO3
11) Na2O + H2O → NaOH
12) Ca(OH)2+ Na2CO3→ CaCO3+ NaOH
13) Fe2O3+ H2 → Fe + H2O
14) Mg(OH)2+ HCl → MgCl2+ H2O
15) FeI3 → FeI2+ I2
16) AgNO3+ K3PO4→ Ag3PO4+ KNO3
17) SO2+ Ba(OH)2→ BaSO3+ H2O
18) Ag + Cl2 → AgCl
19) FeS + HCl → FeCl2+ H2S
20) Pb(OH)2+ HNO3→ Pb(NO3)2+ H2O
Đáp án cân bằng phương trình hóa học
1) MgCl2+ 2KOH → Mg(OH)2+ 2KCl
2) Cu(OH)2+ 2HCl → CuCl2+ 2H2O
3) Cu(OH)2+ H2SO4→ CuSO4+ 2H2O
4) FeO + 2HCl → FeCl2+ H2O
5) Fe2O3+ 3H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 3H2O
6) Cu(NO3)2+ 2NaOH → Cu(OH)2+ 2NaNO3
7) 4P + 5O2 → 2P2O5
8) N2+ O2→ 2NO
9) 2NO + O2 → 2NO2
10) 4NO2+ O2+ 2H2O → 4HNO3
11) Na2O + H2O → 2NaOH
12) Ca(OH)2+ Na2CO3→ CaCO3+ 2NaOH
13) Fe2O3+ 3H2→ 2Fe + 3H2O
14) Mg(OH)2+ 2HCl → MgCl2+ H2O
15) 2FeI3 → 2FeI2+ I2
16) 3AgNO3+ K3PO4→ Ag3PO4+ 3KNO3
17) SO2+ Ba(OH)2→ BaSO3+ H2O
18) 2Ag + Cl2 → 2AgCl
19) FeS + 2HCl → FeCl2+ H2S
20) Pb(OH)2+ 2HNO3→ Pb(NO3)2+ 2H2O
Dạng 2. Chọn hệ số và công thức hóa học thích hợp để hoàn thành dấu chấm hỏi trong phương trình hóa học
a) Al2O3+? → ?AlCl3+ ?H2O
b) H3PO4+ ?KOH → K3PO4+?
c) ?NaOH + CO2 → Na2CO3+ ?
d) Mg + ?HCl → ? +?H2
d) ? H2+ O2→ ?
f) P2O5+? → ?H3PO4
g) CaO + ?HCl → CaCl2+ H2O
h) CuSO4+ BaCl2 → BaSO4+ ?
Đáp án cân bằng phương trình
a) Al2O3+ 6HCl → 2AlCl3+3H2O
b) H3PO4+ 3KOH → K3PO4+ 3H2O
c) 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
d) Mg + 2HCl → MgCl2+ H2
e) 2H2+ O2→ 2H2O
f) P2O5+ 3H2O → 2H3PO4
g) CaO + 2HCl → CaCl2+ H2O
h) CuSO4+ BaCl2→ BaSO4+ CuCl2
Lớp 3. Vẽ sơ đồ nguyên tử và cho biết số phân tử mỗi chất sau phản ứng hóa học.
Cho sơ đồ các phản ứng sau:
a) Na + O2 → Na2O
b) P2O5+ H2O → H3PO4
c) HgO → Hg + O2
d) Fe(OH)3→ Fe2O3+ H2O
Viết phương trình hóa học và cho biết tỉ lệ về số nguyên tử, phân tử của các chất trong mỗi phản ứng
Trả lời:Đề hơi khó hiểu nhưng nếu cân bằng được phương trình hóa học thì mọi hướng sẽ sáng tỏ. Bài này đơn giản đến mức có thể cân được ngay:
a) 4Na + O2 → 2Na2O
Tỉ lệ: Số nguyên tử Na: Số phân tử O2: Số phân tử Na2O = 4 : 1 : 2. (Oxy không nhất thiết phải là nguyên tố, nhưng phải ở dạng phân tử tương tự như hydro)
b) P2O5+ 3H2O → 2H3PO4
Tỉ lệ: số phân tử P2O5: số phân tử H2O: số phân tử H3PO4 = 1 : 3 : 2.
Xem thêm: Inspire là gì – Ý nghĩa của từ Inspire
c) 2HgO → 2Hg + O2
Tỉ lệ: số phân tử HgO: số nguyên tử Hg: số phân tử O2 = 2 : 2 : 1. (giải thích tương tự câu a), Oxy phải ở dạng phân tử)
d) 2Fe(OH)3→ Fe2O3+ 3H2O
Tỉ lệ: Số phân tử Fe(OH)3: Số phân tử Fe2O3: Số phân tử H2O = 2 : 1 : 3. (Phương trình này không có điều kiện xúc tác nên phản ứng sẽ phức tạp hoặc diễn ra nhưng đôi khi khá lâu thời gian)
Dạng 4: Cân bằng tổng quát của hợp chất hữu cơ
1) CnH2n+ O2→ CO2+ H2O
2) CnH2n+2+ O2→ CO2+ H2O
3) CnH2n – 2+ O2→ CO2+ H2O
4) CnH2n – 6+ O2 → CO2+ H2O
5) CnH2n + 2O + O2 → CO2 + H2O
Câu
định dạng 5*. Cân bằng các phương trình hóa học sau chứa
1) FexOy + H2 → Fe + H2O
2) FexOy + HCl → FeCl2y/x + H2O
3) FexOy+ H2SO4→ Fe2(SO4)2y/x+ H2O
4) M + H2SO4 → M2(SO4)n+ SO2+ H2O
5) M + HNO3 → M(NO3)n+ NO + H2O
6) FexOy+ H2SO4→ Fe2(SO4)2y/x+ SO2+ H2O
7) Fe3O4+ HNO3→ Fe(NO3)3+ NxOy+ H2O
Trả lời
1) FexOy+ yH2→ xFe + yH2O
2) FexOy+ 2yHCl → xFeCl2y/x + yH2O
(3) 2FexOy+2yH2SO4→ xFe2(SO4)2y/x + 2yH2O
4) 2M + 2nH2SO4→ M2(SO4)n+ nSO2+2nH2O
5) M + 2nHNO3 → M(NO3)n + 2nNO + H2O
7) (5x – 2y)Fe3O4+ (46x – 18y)HNO3→ 3(5x – 2y)Fe(NO3)3+ NxOy+ (23x – 9y)H2O
Ghi chú đặc biệt:Các phân tử không bao giờ bị tách làm đôi, do đó, bất kể phương pháp cân bằng nào, kết quả phải được đảm bảo là số nguyên.
