SKKN một số phương pháp cân bằng phương trình hóa học

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Phương pháp 1: Phương pháp “hệ số phân số” Để cân phản ứng theo phương pháp ta cần thực bước sau: Bước 1: Đưa số ngun hay phân số vào trước CTHH cho số ngun tử ngun tố vế nhau, nên chọn chất phản ứng có nhiều ngun tố có số ngun tử lớn có hệ số 1, sau đặt tiếp hệ số khác Bước 2: Quy đồng khử mẫu để PTHH hồn chỉnh (nếu có phân số) Ví dụ 1: Cânt0bằng phẩn ứng sau: P + O2 P2O5 Cách làm: Chọn P2O5 có hệ số 1, đưa hệ số vào trước P hệ số vào trước O2 để cân bằng0 số ngun tử t 2P + O2 P2O5 Tiếp ta quy đồng mẫu số chung ta được: P + O2 t P2O5 2 Khử mẩu ta PTHH hồn chỉnh: t0 → 2P2O5 4P + 5O2  Ví dụ 2: Cân phản ứng sau Fe(OH)3 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O Cách làm: Chọn Fe2(SO4)3 có hệ số 1, đặt hệ số vào trước Fe(OH)3, hệ số vào trước H2SO4 , hệ số vào trước H2 O, Fe(OH)3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6H2O Kiểm tra số ngun tử ngun tố ta thấy chúng vế, ta viết lại thành PTHH hồn chỉnh: t0 → Fe(OH)3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 6H2O *Nhận xét: Phương pháp áp dụng đặc biệt có hiệu với phương trình có nhiều đơn chất, tổng số chất phản ứng từ đến (phản ứng kim loại, phi kim với chất khác hay phản ứng phân hủy tạo đơn chất), phản ứng trung hòa, trao đổi dung dịch Phương pháp 2: Phương pháp chẵn lẻ Để cân theo phương pháp ta làm sau: Xét chất trước sau phản ứng Nếu số ngun tử ngun tố vế chẵn, vế lẽ trước hết làm chẵn số ngun tử lẽ cách đặt hệ số trước CTHH có số ngun tử lẽ, sau tìm hệ số lại Ví dụ 1: Cân phản ứng hóa học sau: FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 Ta thấy số ngun tử O vế trái chẵn, vế phải lẽ, nên ta đặt hệ số trước Fe2O3 để làm chẵn số ngun tử O FeS2 + O2 t 2Fe2O3 + SO2 Tiếp theo ta cân số ngun tử Fe S 4FeS2 + O2t0 2Fe2O3 + SO2 (đặt hệ số trước FeS2) 4FeS2 + O2t 2Fe2O3 + 8SO2 (đặt hệ số trước SO2) Cuối ta cân oxi , đặt 11 trước O2 ta phương trình hoá học: t0→ 2Fe2O3 + 8SO2 4FeS2 + 11 O2  Ví dụ 2: Cân phản ứng hóa học sau Al + CuCl2 AlCl3 + Cu Ta thấy Cl CuCl2 chẵn AlCl3 lẽ Thêm trước công thức AlCl3 Al + CuCl2 2AlCl3 + Cu Cân Cl Al, đặt hệ số trước CuCl2, đặt hệ số trước AlCl3: 2Al + CuCl2 2AlCl3 + Cu Cuối ta cân Cu, ta PTHH 2Al + 3CuCl2  → 2AlCl3 + 3Cu *Nhận xét: Trong trường hợp, có PTHH mà nhiều ngun tố vế chẵn, vế lẽ, ta nên chọn ngun tố có số lẽ cao để cân t0 Ví dụ: Al + O2 Al2O3 Cả ngun tử Al O có bên chẵn, bên lẽ O có số lẽ cao nên cân trước:t0 Al + O2 2Al2O3 (Đặt hệ số trước Al2O3) t0 Al + 3O2 2Al2O3 (Cân oxi, dặt hệ số trước O2) t → 2Al2O3 (Cân Al, dặt hệ số trước Al) 4Al + 3O2  Phương pháp 3: Phương pháp đại số Để cân PTHH theo phương pháp ta cần thực bước sau: Bước 1: Đưa hệ số a, b, c… vào trước CTHH vế PTHH Bước 2: Cân số ngun tử vế hệ phương trình đại số bậc chứa ẩn a, b, c, … (để lập phương trình cần nắm vững tổng số ngun tử ngun tố vế trái ln tổng số ngun tử ngun tố vế phải) Như với PTHH có tổng số chất n ta ln lập (n - 1) phương trình Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm hệ số a, b, c, … Vì phương trình có n ẩn có (n - 1) phương trình nên ta chọn giá trị cho ẩn số cho dễ tìm hệ số lại theo giá trị đó, sau giải phương trình tìm hệ số lại Bước 4: Đưa giá trị a, b, c, … vừa tìm vào PTHH, hệ số tìm phân số ta quy đồng khử mẩu Ví dụ: Lập PTHH từ sơ đồ sau: Cu + HNO3 đặc Cu(NO3)2 + NO2 ↑ + H2O Bước 1: Đặt hệ số vào trước CTHH aCu + bHNO3 đặc cCu(NO3)2 + dNO2 ↑ + eH2O Bước 2: Thiết lập hệ phương trình bậc nhất, có chất nên lập phương trình đại số Cu: a = c (1) H: b = 2e (2) N: b = 2c + d (3) O: 3b = 3.2.c + 2d + e ⇔ 3b = 6c + 2d + e (4) Ta có hệ phương trình: a=c (1) b = 2e (2) b = 2c + d (3) 3b = 6c + 2d + e (4) Bước 3: Giải hệ phương trình cách: chọn c = (có thể chọn hệ số khác với giá trị việc tính tốn khó khăn hơn) Từ (1) ⇒ a = c = (*) b Mặt khác từ (2) ta có : b = 2e ⇒ e = (**) Thay giá trị (*); (**) vào (3), (4) ta hệ phương trình: b=2+d b=2+d  b 3b = + 2d + 5b = 12 + 4d Giải hệ phương trình ta được: d = 2; b = ⇒ thay b = vào phương trình ta được: = e ⇒ e = Bước 4: Đưa hệ số vừa tìm vào trước CTHH ta PTHH hồn chỉnh : Cu + 4HNO3 đặc  → Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ + 2H2O *Nhận xét: Ưu điểm phương pháp ta áp dụng với PTHH nào, đặc biệt phương trình khó mà phương pháp khơng thực Nhược điểm phương pháp dài, tính tốn thời gian, nên ta áp dụng cân phương trình khó khơng giới hạn thời gian Phương pháp 4: Phân loại phương trình hóa học Đây khơng phải phương pháp dễ cân PTHH mà lưu ý cân Đó là, lập nhiều PTHH mà chúng tương tự nên phân loại chúng sau cân xác PTHH lấy hệ số điền vào PTHH tương tự t PTHH từ sơ đồ: Ví dụ: Viết thành a Fe + Cl2 FeCl3 b Fe2O3 + H2SO Fe2(SO4)3 + H2O t c Al + Cl2 AlCl3 d Al2O3 + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2O Ta thấy phương trình (a) giống với phương trình (c), phương trình (b) giống với phương trình (d) Vậy ta cân phương trình (a) (b) lấy kết điền vào phương trình giống nhau: t0→ 2FeCl3 2Fe + 3Cl2  Suy ra: PTHH phương trình (c) là: t0 → 2AlCl3 2Al + 3Cl2  Tương tự cân phương trình (b): Fe2O3 + 3H2SO4  → Fe2(SO4)3 + 3H2O Suy PTHH phương trình (d) là: Al2O3 + 3H2SO4  → Al2(SO4)3 + 3H2O Có phản ứng hóa học ta cân PTHH tổng qt, sau áp dụng cho trường hợp cụ thể ln Ví dụ: Phản ứng khí H2 khí CO với oxit Fe t0→ xFe + y H2O PTHH tổng qt là: FexOy + yH2  t0 → Fe + H2O Áp dụng cho FeO: x =1, y =1: FeO + H2  t0 → 3Fe + H2O Áp dụng cho Fe3O4: x =3, y = 4: Fe3O4 + 4H2  t0 → 2Fe + H2O Áp dụng cho Fe2O3 x =2, y = 3: Fe2O3 + 3H2  Thay H2 CO tương tự Qua ví dụ trên, ta thấy PTHH có nhiều cách cân khác Cuối muốn cân nhanh xác đòi hỏi em phải tự giác vận dụng thường xun linh hoạt phương pháp cân vào phương trình hóa học cụ thể để có kĩ tốt cân PTHH./  ... Al2(SO4)3 + H2O Ta thấy phương trình (a) giống với phương trình (c), phương trình (b) giống với phương trình (d) Vậy ta cân phương trình (a) (b) lấy kết điền vào phương trình giống nhau: t0→ 2FeCl3... gian Phương pháp 4: Phân loại phương trình hóa học Đây khơng phải phương pháp dễ cân PTHH mà lưu ý cân Đó là, lập nhiều PTHH mà chúng tương tự nên phân loại chúng sau cân xác PTHH lấy hệ số điền... *Nhận xét: Ưu điểm phương pháp ta áp dụng với PTHH nào, đặc biệt phương trình khó mà phương pháp khơng thực Nhược điểm phương pháp dài, tính tốn thời gian, nên ta áp dụng cân phương trình khó khơng