* Löu yù: Vôùi PTHH coù taát caû 3 chaát trong ñoù coù 2 chaát laø ñôn chaát thì sau khi choïn ñöôïc nguyeân toá thích hôïp ñeå caân baèng ta coù theå tìm boäi soá chung nhoû nhaát cuû[r]
(1)MỘT SỐ BÍ QUYẾT GIÚP HỌC SINH CÂN BẰNG NHANH MỘT PHƯƠNG TRÌNH HỐ HỌC.
I ĐẶT VẤN ĐỀ:
Để làm tốt tập hoá học, việc cần thiết trước hết em phải cân phương trình hố học với làm Bước tiếp theo Có nhiều phương pháp để cân phương trình hố học có phương pháp “thăng electron ion- electron” 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
Bước1: Viết sơ đồ phản ứng
Bước2: Cân số nguyên tố ngun tố: Tìm hệ số thích hợp đặt trước cơng thức
Bước3: Viết phương trình hố học
Qua thực tế giảng dạy thấy học sinh lúng túng Bước2 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.
Giải 1: Cân theo phương pháp “Hệ số thập phân” Để cân phản ứng theo phương pháp ta cần thực Bước pháp sau
Bước1: Đưa hệ số số ngun hay phân số vào trước cơng thức hố học cho số nguyên tử hai vế
(2)Ví dụ 1: Cân phản ứng sau P + O2 P2O5
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 52 vào trước O2 để cân số nguyên tử
2P + 52 O2 - P2O5
Tiếp ta quy đồng mẫu số chung ta 22P+5
2 O2 -2
2 P2O5
Khử mẫu ta phương trình hồn chỉnh 4P + 5O2 2P2O5
Ví dụ 2: Cân phản ứng sau C2H2 + O2 - CO2 + H2O
Ở phương trình ta thấy vế phải có ngun tử C, bên trái có C
Cách làm: Đặt hệ số vào trước CO2 C2H2 + O2 - 2O2 + H2 O
Lúc ta thấy vế trái có nguyên tử O cịn vế bên phải có ngun tử ta thêm hệ số 52 vào O2
C2H2 + 52 O2 - 2CO2 + H2O
Tương tự quy đồng khử mẫu số ta 2C2H2 + 5O2 2CO2 + 2H2O
Ví dụ 3: Al2O3 - Al + O2
Tương tự ta đặt vào trước Al 32 vào trước O2
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t0
(3)Al2O3 - 2Al + 32 O2
Quy đồng mẫu số với khử mẫu ta phương trình hố 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 ph¶n øng từ đến 4(như phản ứng kim loại, phi kim với chất khác hay ph¶n øng phân huỷ tạo đơn chất)
Bí 2: Cân phương trình hố học theo phương pháp “chẵn-lỴ ”
Để cân theo phương pháp ta làm sau:
Xét chất trước sau phản ứng Nếu số nguyên tử nguyên tố số công thức hố học số chẵn cịn cơng thức khác lại số lỴû đặt hệ số trước cơng thức có số ngun tử lỴ tìm hệ số cịn lại
Ví dụ 1: Cân phương trình hố học sau FeS2 + O2 - Fe2O3 + SO2
Ta thấy số nguyên tử oxi O2 SO2 chẵn Fe2O3 lỴ cần đặt hệ số trước cơng thức Fe2O3
Cách làm:
FeS2 + O2 - 2Fe2O3 + SO2
Tiếp theo ta cân sắt lưu huỳnh 4FeS2 + O2 - 2Fe2O3 + SO2
4FeS2 + O2 - 2Fe2O3 +8SO2
Cuối ta cân oxi ta thấy vế phải có tổng cộng 22 oxi phải thêm hệ số 11 vào trước công thức 02 ta phương trình hố học
4FeS2 + 11 O2 - 2Fe2O3 + 8SO2
Ví dụ 2: Cân phương trình hố học sau Al + CuCl2 - AlCl3 + Cu
t0
t0
t0
t0
t0
t0
(4)Ta thấy clo công thức CuCl2 chẵn AlCl3 lỴû Cách làm: Thêm trước công thức AlCl3
Al + CuCl2 - 2AlCl3 + Cu
Tiếp theo ta cân clo nh«m 2Al + CuCl2 - 2AlCl3 + Cu
Cuối ta cân đồng ta phương trình hố học 2Al + 3CuCl2 2AlCl3 + 3Cu
Ví dụ 3: Lập PTHH ph¶n øng Fe203 + HCl - FeCl3 +H2O
Ta thấy số nguyên tử Fe Fe203 chẵn FeCl3 lỴ ta thêm trước FeCl3
Fe203 + HCl - 2FeCl3 +H2O Ta tiếp tục cân clo
Fe203 + 6HCl - 2FeCl3 +H2O Cuoái ta cân
Fe203 + 6HCl 2FeCl3 +3H2O
* Nhận xét : Trong trường hợp cụ thể PTHH có nhiều nguyên tố mà số chẵn số bên lỴû ta nên chọn nguyên tố có số lỴû cao để cân
Ví dụ : Al + O2 - Al2O3
Cả nguyên tố nhóm nguyên tố nhóm nguyên tử oxi công thức chẵn 1công thức lỴû oxi có số lỴû cao nên cân oxi trước
Al + O2 - 2Al2O3 Al + O2 - 2Al2O3 4Al + O2 - 2Al2O3
t0
t0
t0
t0
(5)Nếu cân nhôm trước hệ số thường lỴû phải quy đồng khử mẫu: 2Al + O2 - Al2O3
2Al + 32 O2 - Al2O3
Nhân hệ số với khử mẫu 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 nguyên tố cơng thức hố học để tìm hệ số lúc:
Ví dụ 1: 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
Al +3Cl2 - 2AlCl3 Cân nhôm:
2Al + 3Cl2 - 2AlCl3
Ví dụ 2: P + O2 - P2O5
Ta chọn oxi để cân Bội số chung nhỏ 10 lấy bội số chung chia cho số ngun 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 photpho cách thêm vào trước P ta PTHH
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t0
(6)4P + 5O2 2P2O5
Ví dụ 3: N2 + 3H2 - 2NH3
Ta chọn hidro Bội số chung gần số, nguyên tố hidro 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
Bướcsau:
Bước1: Đưa hệ số a, b , c, d, e… vào trước công thức hoá học vế PTHH
Bước2: 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 (n – 1) phương trình)
Bước3: 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 cịn lại theo giá trị đó, giải tìm hệ số cịn lại)
Bước4: Đưa giá trị (a, b, c, d, e…) vừa tìm vào PTHH (nếu hệ số tìm phân số ta quy đồng khử mẫu)
Ví dụ 1: Lập phương trình hố học hidro Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Bước1: Đặt hệ số hợp thức vào PTHH
a Cu + b HNO3 c Cu(NO3)2 + d NO2 + e H2O
Bước2: 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)
t0
(7)Cu : a = c (1)
H : b = 2.e (2)
N : b = c + d (3)
O : 3b = 3.2.c + 2d + e ⇔ 3b = 6c + 2d + e (4)
Bước3: 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 = 1
Mặt khác ta có: b = 2e ⇒ e = b
2 Thay giá trị vào (3) (4) ta
.b = + d
3b = + 2d + b2 ⇔ 5b = 12 + 4d
Giải hệ phương trình ta được: d = 2; b =
⇒ b = thay vào phương trình(2) ta
4 = e ⇒ e = 2
Bước4: Đưa hệ số vừa tìm vào PTHH ta phương trình hồn chỉnh: Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Ví dụ 2: Lập PTHH phản ứng:
Cu + H2SO4 ñ CuSO4 + SO2 + H2O
Bước1: Đưa hệ số hợp thức vào PTHH:
a Cu + b H2SO4 c CuSO4 + d SO2 + e H2O
Bước2: 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)
Bước3: Giải hệ PTHH cách từ phương trình (3) chọn e = ⇒ b = Tiếp tục giải cách giá trị b e vào phương trình 3, sau
t0
(8)đó giải hệ ta c = d = 12 Thay c = 12 vào phương trình (1) ta a =
2
Bước4 Thay vào PTHH ta
2 Cu + H2SO4ñ
2 CuSO4 +
2 SO2 + H2O Quy đồng mẫu số với khử mẫu ta PTHH: Cu + H2SO4đ CuSO4 + SO2 + 2H2O
* 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 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: a Fe + Cl2 FeCl3
b Fe2O3 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O c Al + Br2 AlBr3
d Al2O3 + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2O
Ta thấy phương trình (a) giống với phương trình (c) phương trình (b) ta cân PT (a) (b) lấy kết điền vào PT giống nhau:
a Fe + 3Cl2 2FeCl3
t0
t0
t0
t0
(9)b 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Suy ra: PTHH (c) là: 2Al + 3Cl2 2AlCl3 Tương tự ta cân PT (b)
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O Suy PT (d) laø:
Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O
Cũng qua ví dụ ta thấy PTHH có nhiều cách cân khác
Cuối cùng: Muốn cân nhanh xác địi hỏi em phải tự giác vận dụng thường xuyên linh hoạt bí cân vào PTHH cụ thể để thục hoàn chỉnh kỹ cân
III KẾT LUẬN
Trên số bí giúp học sinh cân nhanh, xác phù hợp với trình độ nhận thức chung em lớp mà áp dụng vào giảng dạy cho em thu kết định Mặt khác SGK không đề cập đến vấn đề chưa tổng hợp thành hệ thống sách tham khảo Mỗi bí cố gắng nêu lỴân phản ứng đơn giản hay gặp mà học sinh lớp gặp phải thực cân Các biện pháp đưa chắn tránh khỏi thiéu sót Rất mong đóng góp ý kiến từ đồng nghiệp em học sinh để tơi sửa chữa bổ sung nhằm nâng cao hiệu dạy học
t0
t0
(10)TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Báo giới ta số 50 + 51 - 04/05/2006 tỏc gi Trần Văn Tâm THCS Kim Liên Qun Thanh Xuân Hà Nội
- Phng phỏp dy học nhà trường phổ thông – tác giả: Nguyễn Thị Kim TuyÕn