Tổng hợp 3 phương pháp cân bằng PTHH cơ bản và nâng cao cho học sinh lớp 8 (có bài tập luyện tập). Khi làm bài tập luyện tập có câu nào không biết các bạn có thể inbox về fanpage fb.cominbhoibai để được giải đáp thắc mắc. Xin cảm ơn.
Trang 1CÁC PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC
Như các bạn đã thấy, để làm được bài tập hóa học ngoài kỹ năng tính toán thì quan trọng hơn chúng ta còn cần phải biết các phương trình hóa học, những phương trình hóa học này cho ta biết
được sự tương quan về các chất Vì vậy việc cân bằng PTHH luôn được ưu tiên hàng đầu
Có nhiều cách để cân bằng một PTHH, ở đây tôi sẽ nói về 3 cách:
- Đếm các phần tử trong phương trình (phương pháp hệ số phân số kết hợp chẵn lẻ)
- Cân bằng theo phương pháp đại số
- Cân bằng dựa trên sự thay đổi hóa trị các nguyên tố (dựa trên cách cân bằng oxi hóa khử)
Các bạn lưu ý là trong chương trình hóa 8 nếu đề yêu cầu trình bày cách cân bằng thì phải dùng phương pháp đại số (đối với phương trình phức tạp), không được dùng phương pháp số
3 để trình bày Tuy nhiên có thể dùng phương pháp số 3 để kiểm tra nhanh đúng sai
Sau đây tôi xin được chia sẽ các phương pháp được nêu ở trên để có thể cân bằng phương trình hóa học dễ dàng
I Lý thuyết chung:
1 Phương pháp đếm (thường dùng cho những phương trình dễ)
Quy tắc cân bằng là: Kim loại -> Phi kim -> Hidro -> Oxide
Các bạn cứ đếm kiểm tra theo thứ tự như vậy
Vd: Al + HCl -> AlCl3 + H2
Ở phương trình này ta thấy Kim loại là Al 2 bên đã đủ (1:1), tiếp tục đếm đến phi kim Cl (do bên phải là 3 nên thêm trước HCl là 3), cuối cùng là Hidro (bên trái thêm 3
mà bên phải có sẵn 2 nên ta thêm vào 3
2 vì 3
2× 2 = 3)
Al + 3HCl -> AlCl3 +3
2H2
Sau đó ta nhân cả 2 vế của phương trình cho 2 để khử mẫu số, cuối cùng ta được
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2
2 Phương pháp đại số:
Phương pháp đại số áp dụng cho các phương trình hóa học có sự thay đổi hóa trị của các nguyên tố trong phương trình
Minh họa trên một phương trình thực tế:
Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + NO + H2O
Nhận xét: ta thấy ở vế trái phương trình Al là đơn chất nên có thể xem như hóa trị nó là
0, Nito trong HNO3 có hóa trị là V, còn ở vế phải thì Al trong hợp chất Al(NO 3 ) 3 có hóa
Trang 2trị III, nito trong NO có hóa trị II => có sự thay đổi hóa trị của cùng một nguyên tố ở 2
vế của phương trình Những PTHH có sự thay đổi về hóa trị như thế này thường rất khó đếm để ra kết quả, vì vậy ta sẽ dùng một phương pháp khác đó là Cân bằng đại số
Cách làm như sau:
B 1: Đặt các biến trước các chất có trong phương trình, bao nhiêu chất bấy nhiêu
biến
xAl + yHNO3 -> zAl(NO3)3 + tNO + nH2O
B2: Tính tổng các nguyên tử của cùng một nguyên tố ở từng vế:
Al: VT = x, VP = z H: VT = y, VP = 2n N: VT = y, VP = 3z + t O: VT = 3y, VP = 9z + t + n
B3: Cho vế trái (VT) bằng vế phải (VP), để được hệ:
{
𝑥 = 𝑧
𝑦 = 2𝑛
𝑦 = 3𝑧 + 𝑡 3𝑦 = 9𝑧 + 𝑡 + 𝑛
B4: Gán giá trị cho một trong các biến bất kì để giải hệ phương trình trên (Nên
cho giá trị các biến phù hợp sao cho một lúc được nhiều giá trị)
Ở đây ta cho x = 1 => z = 1 (hoặc n = 1 => y = 2) Với x = z = 1, ta suy ra được:
{
𝑥 = 𝑧 = 1
𝑦 = 2𝑛
𝑦 = 3 + 𝑡 3𝑦 = 9 + 𝑡 + 𝑛
<=> {
𝑥 = 𝑧 = 1
𝑦 − 2𝑛 = 0
𝑦 − 𝑡 = 3 3𝑦 − 𝑡 − 𝑛 = 9
<=> {
𝑥 = 𝑧 = 1
𝑦 = 4
𝑡 = 1
𝑛 = 2
Ở bước này có thể sẽ giải ra nghiệm là số thập phân, không làm tròn, chuyển về dạng phân số sau đó quy đồng tất cả các hệ số cho mẫu số chung
Cuối cùng ta được PTHH:
Al + 4HNO3 -> Al(NO3)3 + NO + 2H2O
3 Phương pháp dựa vào sự thay đổi hóa trị của các nguyên tố trên PTHH:
Để dùng được phương pháp này chúng ta cần quy ước như sau:
- Đơn chất có hóa trị là 0 Vd: Fe, Al, Cu, O2, N2, H2…
- Trong hợp chất, oxi có hóa trị là (-2), hidro có hóa trị là (+1)
- Trong hợp chất, các kim loại có hóa trị dương Vd: Fe(NO3)3 (Fe có hóa trị là +3)
- Các gốc axit có hóa trị âm Vd: NO3 (hóa trị -1), SO4 (hóa trị -2)
Trang 3Khi đó ta sẽ tính toán được hóa trị của các nguyên tố còn lại với nguyên tắc: tổng hóa trị của một phân tử bằng 0, tổng hóa trị các nguyên tố trong gốc axit bằng hóa trị của gốc axit đó
VD: Fe2O3 thì ta có Fe (+3), O(-2), vậy 3x2 +(-2)x3 = 0
Đối với gốc axit thì ta xét hóa trị của nguyên một gốc
VD: Fe2(SO4)3 thì ta có Fe (+3), gốc SO4 (-2), vậy 3x2 + (-2)x3 =0
Cách tính hóa trị của nguyên tố trong gốc axit:
VD: tính hóa trị của S trong SO4 (-2) B1: xác định hóa trị của nguyên gốc axit, ở đây là (-2) Gọi hóa trị của S là a
B2: áp dụng quy tắc tính hóa trị như trên:
a + (-2)x4 = -2 => a = +6
(Lưu ý đối với phương pháp này thì cần xác định được nguyên tố nào thay đổi hóa trị trong phương trình)
VD: Fe + HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO2 + H2O Nhận thấy Fe bên vế trái đứng 1 mình nên có hóa trị là 0, Fe bên vế phải trong hợp chất
có hóa trị là (+3), nito trong HNO3 có hóa trị (+5) còn bên vế phải có hóa trị là (+4) Vậy
có sự thay đổi hóa trị của Fe và N
B 1: Fe: 0 -> +3 => (+3) – 0 = 3, thay đổi 3
Nito: +5 -> +4 => (+4) – (+5) = (-1), thay đổi 1 (lấy trị tuyệt đối)
B2: Nhân chéo, ta nhân lên phương trình phía bên phải mũi tên
Nhân 1 cho Fe(NO3)3
Nhân 3 cho NO2
Fe + HNO3 ->1Fe(NO3)3 + 3NO2 + H2O
B 3: sau khi nhân xong thì ta cân bằng theo quy tắc Kim loại -> phi kim -> hidro -> oxide Khi đó ta được phương trình:
Fe + 6HNO3 -> Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Trang 4II Bài tập tự luyện:
Chú ý: câu nào các bạn không làm được có thể inb page: http://fb.com/inbhoibai hoặc mail về batterytae@gmail.com để được giải đáp thắc mắc
Cân bằng các PTHH sau:
1 Na + H2O -> NaOH + H2
2 Na2O + H2O -> NaOH
3 K + O2 -> K2O
4 BaO + H2O -> Ba(OH)2
5 N2O5 + H2O -> HNO3
6 P2O5 + H2O -> H3PO4
7 NO2 + O2 + H2O -> HNO3
8 SO2 + Br2 + H2O -> H2SO4 + HBr
9 K2O + P2O5 -> K3PO4
10 Na2O + N2O5 -> NaNO3
11 Fe2O3 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + H2O
12 Fe3O4 + HCl -> FeCl2 + FeCl3 + H2O
13 KOH + FeSO4 -> Fe(OH)2 + K2SO4
14 Fe(OH)3 -> Fe2O3 + H2O
15 AgNO3 -> Ag + O2 + NO2
16 Fe + HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO + H2O
17 FeO + HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO + H2O
18 Fe3O4 + HNO3 -> Fe(NO3)3 + N2O + H2O
19 FexOy + HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
20 Cu + HNO3 -> Cu(NO3)2 + NO + H2O
21 Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + N2 + H2O
22 Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + NO + H2O
23 Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
Trang 524 Ag + HNO3 -> AgNO3 + N2 + H2O
25 Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + NO + NH4NO3 + H2O (Tỉ lệ NO : NH4NO3 = 1:3)
26 KClO3 -> KCl + O2
27 KMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 + O2
28 Fe + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
29 Cu + H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + H2O
30 Al + H2SO4 -> Al2(SO4)3 + SO2 + H2O
31 Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + SO2 + H2O
32 Al + H2SO4 -> Al2(SO4)3 + S + H2O
33 FexOy + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
34 KMnO4 + HCl -> KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
35 FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2
36 FexOy + CO -> Fe + CO2
37 Fe3O4 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + H2S + H2O
38 NaOH + Al(OH)3 -> NaAlO2 + H2O
39 C6H12O6 + O2 -> CO2 + H2O
40 C12H22O11 + O2 -> CO2 + H2O
41 FeCO3 + HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + H2O
42 MnCl2 + HCl -> MnCl2 + Cl2 + H2O
43 K2S + KMnO4 + H2SO4 -> S + MnO4 + K2SO4 + H2O
44 Mg + HNO3 -> Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
45 Cl2 + NaOH -> NaCl + NaClO + H2O
Trang 647 CuS2 + HNO3 -> Cu(NO3)2 + H2SO4 + N2O + H2O
48 K2Cr2O7 + KI +H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + H2O
49 K2Cr2O7 + KNO2 + H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + KNO3 + K2SO4 + H2O
50 FeSO4 + HNO3 -> Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3 + NO + H2O
Chúc các bạn đạt được kết quả thật tốt!