TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HÓA HỌC HÓA HỌC MỘT SỐ BÍ QUYẾT GIÚP HỌC SINH LỚP CÂN BẰNG NHANH VÀ CHÍNH XÁC MỘT PHƯƠNG TRÌNH HỐ HỌC I ĐẶT VẤN ĐỀ: Để làm tốt tập hoá học, việc cần thiết trước hết em phải cân nhanh phương trình hố học với làm Bước Có nhiều phương pháp để cân phương trình hố học có phương pháp “thăng electron ion- eclectron” thăng nhanh xác Tuy với học sinh lớp chưa thể cân theo phương pháp này, SGK lớp dừng lại mức độ nêu Bước lập phương trình hố học Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng Bước 2: Cân số nguyên tố ngun tố: Tìm hệ số thích hợp đặt trước cơng thức Bước 3: Viết phương trình hố học Qua thực tế giảng dạy thấy học sinh lúng túng Bước tìm hệ số thích hợp đặt trước cơng thức việc cân hố học nội dung khó học sinh Để góp phần làm đơn giản hố khó khăn đó, tơi tìm hiểu lựa chọn số phương pháp “giúp em cân nhanh xác phương trình hố học” phù hợp với trình độ nhận thức em mà tơi gọi bí II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Bí 1: Cân theo phương pháp “Hệ số thập phân” Để cân phản ứng theo phương pháp ta cần thực Bước sau Bước 1: Đưa hệ số số nguyên hay phân số vào trước cơng thức hố học cho số nguyên tử hai vế Bước 2: Quy đồng mẫu số khử mẫu để PTHH hoàn chỉnh t P2O5 P + O2 Ví dụ 1: Cân phản ứng sau: Ở phương trình ta thấy vế phải có hai nguyên tử P nguyên tử vế trái có nguyên tử p nguyên tử O Cách làm: Đưa hệ số vào trước p hệ số vào trước O2 để cân số nguyên tử t0 P2O5 O2 2 t0 P2O5 Tiếp ta quy đồng mẫu số chung ta được: P O2 2 Khử mẫu ta phương trình hồn chỉnh 4P + 5O2 2P2O5 2P + t CO2 + H2O Ví dụ 2: Cân phản ứng sau: C2H2 + O2 Ở phương trình ta thấy vế phải có nguyên tử C, bên trái có C t 2O2 + H2 O Cách làm: Đặt hệ số vào trước CO2: C2H2 + O2 Lúc ta thấy vế trái có ngun tử O vế bên phải có nguyên tử ta thêm hệ số C2H2 + vào O2 t0 2CO2 + H2O O2 Tạp Chí Dạy & Học Hóa Học – www.hoahoc.org Facebook: facebook.com/hoahoc.org “Our goal is simple: help you to reach yours” - “Mục tiêu đơn giản: giúp đỡ để bạn đạt mục tiêu mình” Học để biết, học để làm, học để chung sống, học để làm người để tự khẳng định t Tương tự quy đồng khử mẫu số ta được: 2C2H2 + 5O2 2CO2 + 2H2O dpnc Ví dụ 3: Al2O3 Al + O2 Tương tự ta đặt vào trước Al 3 dpnc vào trước O2: Al2O3 2Al + O2 2 dpnc Quy đồng mẫu số với khử mẫu ta phương trình hoá học: 2Al2O 4Al + 3O2 * Nhận xét: phương pháp áp dụng đặc biệt có hiệu với phương trình có nhiều chất đơn chất tổng số chất PƯ từ đến (như phản ứng kim loại, phi kim với chất khác hay PƯ phân huỷ tạo đơn chất) Bí 2: Cân phương trình hố học theo phương pháp “chẵn-lẽ” Để cân theo phương pháp ta làm sau: Xét chất trước sau phản ứng Nếu số nguyên tử nguyên tố số cơng thức hố học số chẵn cơng thức khác lại số lẻ đặt hệ số trước cơng thức có số ngun tử lẽ, sau tìm hệ số lại t Ví dụ 1: Cân phương trình hố học sau: FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 Ta thấy số nguyên tử oxi O2 SO2 chẵn Fe2O3 lẽ cần đặt hệ số trước công thức Fe2O3 Cách làm: t FeS2 + O2 2Fe2O3 + SO2 Tiếp theo ta cân sắt lưu huỳnh t 4FeS2 + O2 2Fe2O3 + SO2 t 4FeS2 + O2 2Fe2O3 + SO2 +8SO2 Cuối ta cân oxi ta thấy vế phải có tổng cộng 22 oxi phải thêm hệ số 11 vào trước cơng thức 02 ta phương trình hoá học: t 4FeS2 + 11 O2 2Fe2O3 + 8SO2 t AlCl3 + Cu Ví dụ 2: Cân phương trình hố học sau: Al + CuCl2 Ta thấy clo công thức CuCl2 chẵn AlCl3 lẻ 2AlCl3 + Cu Cách làm: Thêm trước công thức AlCl3: Al + CuCl2 2AlCl3 + Cu Tiếp theo ta cân clo nhân: 2Al + CuCl2 Cuối ta cân đồng ta phương trình hoá học: 2Al + 3CuCl2 2AlCl3 + 3Cu Ví dụ 3: Lập PTHH P: Fe203 + HCl FeCl3 +H2O Ta thấy số nguyên tử Fe Fe203 chẵn FeCl3 lẽ ta thêm trước FeCl3 Fe203 + HCl 2FeCl3 +H2O Ta tiếp tục cân clo: 2FeCl3 +H2O Fe203 + 6HCl 2FeCl3 +3H2O Cuối ta cân bằng: Fe203 + 6HCl * Nhận xét : Trong trường hợp cụ thể PTHH có nhiều nguyên tố mà số chẵn số bên lẻ ta nên chọn nguyên tố có số lẻ cao để cân Al2O3 Ví dụ : Cân phương trình phản ứng: Al + O2 Cả nguyên tố nhóm nguyên tố nhóm nguyên tử oxi công thức chẵn 1công thức lẻ oxi có số lẻ cao nên cân oxi trước Biên soạn – giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HÓA HỌC Al + O2 2Al2O3 HÓA HỌC Al + O2 2Al2O3 4Al + O2 2Al2O3 Nếu cân nhôm trước hệ số thường lẻ phải quy đồng khử mẫu: 2Al + O2 - Al2O3 2Al + Nhân hệ số với khử mẫu: O2 Al2O3 Al + 3O2 2Al2O3 * Lưu ý: Với PTHH có tất chất có chất đơn chất sau chọn ngun tố thích hợp để cân ta tìm bội số chung nhỏ số ngun tố cơng thức hố học để tìm hệ số lúc: Ví dụ 1: Cân phương trình phản ứng: Al + Cl2 AlCl3 Cách làm ta chọn nguyên tố clo để cân bội số chung nhỏ số 2, ta lấy : = điền trước AlCl3 Lấy : = điền trước Cl2 ta được: Cân nhôm: Al +3Cl2 2AlCl3 2AlCl3 2Al + 3Cl2 Ví dụ 2: Cân phương trình phản ứng: P + O2 P2O5 Ta chọn oxi để cân Bội số chung nhỏ 10 lấy bội số chung chia cho số nguyên tố oxi cơng thức hố học để tìm hệ số 10 : = điền vào trước O2; 10 : = điền vào trước P2O5 ta được: P + 5O2 2P2O5 Sau cân phốt cách thêm vào trước P ta PTHH: 4P + 5O2 2P2O5 2NH3 Ví dụ 3: Cân phương trình phản ứng: N2 + 3H2 Ta chọn Hidrô Bội số chung gần số, nguyên tố Hiđrơ lầy bội số chung vừa tìm chia cho số số cơng thức, ta tìm hệ số tương ứng N2 + 3H2 2NH3 Bí 3: Cân phản ứng theo phương pháp “ Đại số” Để cân phương trình hố học theo phương pháp ta cần thực Bước sau: Bước 1: Đưa hệ số a, b , c, d, e… vào trước cơng thức hố học vế PTHH Bước 2: Cân số nguyên tử vế phương trình hệ phương trình đại số bậc chứa ẩn a, b, c, d, e…(lưu ý để lập phương trình cần nắm vững tổng số nguyên tử nguyên tố vế trái tổng số nguyên tử, nguyên tố vế phải Như với PTHH có tổng số chất n ta ln lập được(n – 1) phương trình) Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm hệ số a, b, c, d, e…(lưu ý hệ phương trình có n ẩn có (n-1) PTHH nên ta chọn giá trị cho ẩn số cho dễ tìm hệ số lại theo giá trị đó, giải tìm hệ số lại) Bước 4: Đưa giá trị (a, b, c, d, e…) vừa tìm vào PTHH (nếu hệ số tìm phân số ta quy đồng khử mẫu) Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Ví dụ 1: Lập phương trình hoá học: Cu + HNO3 c Cu(NO3)2 + d NO2 + e H2O Bước 1: Đặt hệ số hợp thức vào PTHH: a Cu + b HNO3 Bước 2: Thiết lập hệ phương trình dựa vào mối liên hệ tổng số nguyên tử nguyên tố phải tổng số nguyên tử nguyên tố bên phải: Ta lập PTHH(5 chất nên lập phương trình đại số) Tạp Chí Dạy & Học Hóa Học – www.hoahoc.org Facebook: facebook.com/hoahoc.org “Our goal is simple: help you to reach yours” - “Mục tiêu đơn giản: giúp đỡ để bạn đạt mục tiêu mình” Học để biết, học để làm, học để chung sống, học để làm người để tự khẳng định Cu : a = c (1) H : b = 2.e (2) N :b=2.c+d (3) O : 3b = 3.2.c + 2d + e 3b = 6c + 2d + e (4) Bước 3: Giải hệ phương trình đại số cách: chọn hệ số c = 1(có thể chọn hệ số khác giá trị khác việc tính gặp khó khăn hơn) từ (1) a = c = Mặt khác ta có: b = 2e e = b Thay giá trị vào (3) (4) ta b=2+d 3b = + 2d + b 5b = 12 + 4d Giải hệ phương trình ta được: d = 2; b = b = thay vào phương trình(2) ta = e e = Bước 4: Đưa hệ số vừa tìm vào PTHH ta phương trình hồn chỉnh: Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O CuSO4 + SO2 + H2O Ví dụ 2: Lập PTHH phản ứng: Cu + H2SO4 đ c CuSO4 + d SO2 + e H2O Bước 1: Đưa hệ số hợp thức vào PTHH: a Cu + b H2SO4 Bước 2: Cân số nguyên hai vế phản ứng: Cu : a = c (1) S :b=c+d (2) H : 2b = 2e (3) O : 4b = 4c + 2d + e (4) Bước 3: Giải hệ PTHH cách từ phương trình (3) chọn e = b = Tiếp tục giải cách giá trị b e vào phương trình 3, sau giải hệ ta c=d= 1 vào phương trình (1) ta a = 2 1 Bước Thay vào PTHH ta : Cu + H2SO4đ CuSO4 + SO2 + H2O 2 Thay c = CuSO4 + SO2 + 2H2O Quy đồng mẫu số với khử mẫu ta PTHH: Cu + H2SO4đ Bí 4: Phương pháp hóa trị tác dụng: Hóa trị tác dụng hóa trị nhóm nguyên tử hay nguyên tử nguyên tố chất tham gia tạo thành PUHH Áp dụng phương pháp cần tiến hành bước sau: + Xác định hóa trị tác dụng: II – I III – II II-II III – I BaCl2 + Fe2(SO4)3 –> BaSO4 + FeCl3 Hóa trị tác dụng từ trái qua phải là: II – I – III – II – II – II – III – I Tìm bội số chung nhỏ hóa trị tác dụng: BSCNN (1, 2, 3) = + Lấy BSCNN chia cho hóa trị ta hệ số: 6/II = 3, 6/III = 2, 6/I = Thay vào phản ứng: 3BaCl2 + Fe2(SO4)3 –> 3BaSO4 + 2FeCl3 Dùng phương pháp củng cố khái niệm hóa trị, cách tính hóa trị, nhớ hóa trị nguyên tố thường gặp Biên soạn – giảng dạy: Thầy Ngô Xuân Quỳnh ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HÓA HỌC HÓA HỌC Bí 5: Phương pháp cân phản ứng cháy chất hữu cơ: a Phản ứng cháy hidrocacbon: Nên cân theo trình tự sau: - Cân số nguyên tử H Lấy số nguyên tử H hidrocacbon chia cho 2, kết lẻ nhân đơi phân tử hidrocacbon, chẵn để ngun - Cân số nguyên tử C - Cân số nguyên tử O Ví dụ 1: Cân phương trình phản ứng sau: C3H8 + O2 => CO2 + H2O - Cân số H: C3H8 => 4H2O - Cân số C: C3H8 => 3CO2 - Cân số O: C3H8 + 5O2 => 3CO2 + 4H2O Ví dụ 2: Cân phương trình phản ứng sau: C6H6 + O2 => CO2 + H2O - Cân số H: C6H6 => 3H2O - Cân số C: C6H6 => 6CO2 15 - Cân số O: C6H6 + O2 => 6CO2 + 3H2O - Để cho phương trình có hệ số cân số ngun => Nhân vào hai vế phương trình 2C6H6 + 15O2 => 12CO2 + 6H2O b Phản ứng cháy hợp chất chứa O Cân theo trình tự sau: - Cân số nguyên tử C - Cân số nguyên tử H - Cân số nguyên tử O cách tính số nguyên tử O vế phải trừ số nguyên tử O có hợp chất Kết thu đem chia đôi hệ số phân tử O2 Nếu hệ số lẻ nhân đơi vế PT để khử mẫu số Ví dụ 1: Cân phương trình phản ứng sau: C3H8O + O2 => CO2 + H2O - Cân số H: C3H8 => 4H2O - Cân số C: C3H8 => 3CO2 - Cân số O: C3H8O + O2 => 3CO2 + 4H2O - Để cho phương trình có hệ số cân số nguyên => Nhân vào hai vế phương trình 2C3H8O + 9O2 => 6CO2 + 8H2O Ví dụ 2: Cân phương trình phản ứng sau: C2H4O2 + O2 => CO2 + H2O - Cân số H: C2H4O2 => 2H2O - Cân số C: C2H4O2 => 2CO2 - Cân số O: C2H4O2 + 2O2 => 2CO2 + 2H2O Bí 6: Phương pháp cân theo “nguyên tố tiêu biểu”: Nguyên tố tiêu biểu nguyên tố có đặc điểm sau: + Có mặt chất phản ứng + Liên quan gián tiếp đến nhiều chất phản ứng + Chưa thăng nguyên tử hai vế Phương pháp cân tiến hành qua ba bước: a Chọn nguyên tố tiêu biểu b Cân nguyên tố tiêu biểu Tạp Chí Dạy & Học Hóa Học – www.hoahoc.org Facebook: facebook.com/hoahoc.org “Our goal is simple: help you to reach yours” - “Mục tiêu đơn giản: giúp đỡ để bạn đạt mục tiêu mình” Học để biết, học để làm, học để chung sống, học để làm người để tự khẳng định c Cân nguyên tố khác theo nguyên tố Ví dụ: Cân phương trình phản ứng sau: KMnO4 + HCl –> KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O a Chọn nguyên tố tiêu biểu: O b Cân nguyên tố tiêu biểu: KMnO4 –> 4H2O c Cân nguyên tố khác: + Cân H: 4H2O –> 8HCl + Cân Cl: 8HCl –> KCl + MnCl2 + 5/2Cl2 Ta được: KMnO4 + 8HCl –> KCl + MnCl2 + 5/2Cl2 + 4H2O Sau nhân tất số với mẫu số chung ta có: 2KMnO4 + 16HCl –> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O Bí 7: Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất: Chọn nguyên tố có mặt nhiều hợp chất phản ứng để bắt đầu cân hệ số phân tử Ví dụ: Cân phương trình phản ứng hóa học sau: Cu + HNO3 –>Cu(NO3)2 + NO + H2O Nguyên tố có mặt nhiều nguyên tố oxi, vế phải có nguyên tử, vế trái có Bội số chung nhỏ 24, hệ số HNO3 24 /3 = Ta có 8HNO3 –> 4H2O + 2NO (Vì số nguyên tử N vế trái chẵn) 3Cu(NO3)2 –> 3Cu Vậy phản ứng cân là: 3Cu + 8HNO3 –> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O * Nhận xét: Ưu điểm phương pháp với phương trình hố học nào, đặc biệt với phương trình khó áp dụng ta ln tìm hệ số thích hợp Nhược điểm phương pháp dài, giải nghiệm phân số việc tính tốn dễ nhầm lẫn thời gian Nếu áp dụng phương pháp cân phương trình khó khơng giới hạn thời gian Bí 4: Đây khơng phải phương pháp dễ cân PTHH mà lưu ý cho em học sinh cân Đó lập nhiều phương trình hố học có nhiều phương trình tương tự xong em cân phương trình Điều thời gian ảnh hưởng đến kết làm Do cân nên phân loại PTHH tương tự Sau cân xác PTHH lấy hệ số điền vào PTHH tương tự Ví dụ: Cân PTHH sau: FeCl3 a Fe + Cl2 Fe2(SO4)3 + H2O b Fe2O3 + H2SO4 c Al + Br2 AlBr3 d Al2O3 + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2O …………………………………………………………………………… Ta thấy phương trình (a) giống với phương trình (c) phương trình (b) Vậy ta cân PT (a) (b) lấy kết điền vào PT giống nhau: a 2FeCl3 Fe + 3Cl2 Suy ra: PTHH (c) là: 2FeCl3 b 2Fe + 3Cl2 2AlCl3 2Al + 3Cl2 Fe2(SO4)3 + H2O Tương tự ta cân PT (b): Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2O3 + 3H2SO4 Suy PT (d) là: Fe2(SO4)3 + 3H2O Al2(SO4)3 + 3H2O Al2O3 + 3H2SO4 Cũng qua ví dụ ta thấy PTHH có nhiều cách cân khác Cuối cùng: Muốn cân nhanh xác đòi hỏi em phải tự giác vận dụng thường xuyên linh hoạt bí cân vào PTHH cụ thể để thục hoàn chỉnh kỹ cân Biên soạn – giảng dạy: Thầy Ngơ Xn Quỳnh ĐT: 0979.817.885 – E_mail: admin@hoahoc.org ... để nguyên - Cân số nguyên tử C - Cân số nguyên tử O Ví dụ 1: Cân phương trình phản ứng sau: C3H8 + O2 => CO2 + H2O - Cân số H: C3H8 => 4H2O - Cân số C: C3H8 => 3CO2 - Cân số O: C3H8 + 5O2 =>... C3H8O + O2 => CO2 + H2O - Cân số H: C3H8 => 4H2O - Cân số C: C3H8 => 3CO2 - Cân số O: C3H8O + O2 => 3CO2 + 4H2O - Để cho phương trình có hệ số cân số nguyên => Nhân vào hai vế phương trình 2C3H8O... – www.hoahoc.org Facebook: facebook.com/hoahoc.org “Our goal is simple: help you to reach yours” - “Mục tiêu đơn giản: giúp đỡ để bạn đạt mục tiêu mình” Học để biết, học để làm, học để chung sống,