I. Lý thuyết
1. Phương trỡnh húa học
Phương trỡnh húa học là cỏch biểu diễn ngắn gọn một phản ứng húa học bằng cỏc cụng thức húa học và cỏc dấu (+) và ().
Vớ dụ:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
Nghĩa là: Khớ cacbonic tỏc dụng với (hay phản ứng với) canxi hiđroxit
tạo thành canxi cacbonat và nước.
Thiết lập phương trỡnh húa học
Việc thiết lập phương trỡnh húa học xảy ra theo hai bước:
Bước 1: Thay phương trỡnh bằng chữ của phản ứng húa học bằng cụng thức húa
học để được sơ đồ phản ứng (giữa cỏc chất cú dấu (+), nối hai vế của phản ứng là dấu ( >).
Bước 2: Thờm cỏc hệ số (con số đặt trước cỏc cụng thức) sao cho số nguyờn tử
của trong nguyờn tố ở hai vế bằng nhau gọi là cõn bằng húa học. Sau khi cõn bằng phương trỡnh ta thay dấu ( >) bằng dấu mũi tờn ().
Vớ dụ: Lập phương trỡnh húa học của phản ứng ứng sau:
Nhụm + Oxi Nhụm oxit
Sơ đồ phản ứng: Al + O2 > 2Al2O3
4Al,6O
Thấy oxi lẻ thờm 2 trước hc đú
Phương trỡnh húa học: 4Al + 3O2 Al2O3
Chỳ ý: Nếu chất sản phẩm khụng tan ta viết kốm theo dấu rắn() đặt
cạnh cụng thức húa học của chất đú, nếu là chất khớ đặt thờm dấu () cạnh cụng thức húa học của chất đú, nếu phản ứng cần đun núng mới xảy ra, thờm (t0) trờn mũi tờn hai vế của phương trỡnh phản ứng.
CO2, SO2, H2,H2S
Vớ dụ: BaCl2 + H2SO4 2HCl + BaSO4 CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 Fe + St0
FeS
2. í nghĩa của phương trỡnh húa học
Một phương trỡnh húa học cho biết:
+ Chất tham gia và sản phẩm của phản ứng.
+ Cho biết tỷ lệ về số nguyờn tử, số phõn tử giữa cỏc chất cũng như từng cặp chất trong phản ứng.
Vớ dụ: Phản ứng: N2 + 3H2 2NH3
Tỷ lệ: 1pt 3pt 2pt
(Đối với chất khớ cũn là tỷ lệ về thể tớch)
Lưu ý khi lập phương trỡnh húa học:
+ Viết đỳng cụng thức húa của cỏc chất phản ứng và chất mới sinh ra + Chọn hệ số phõn tử sao cho số nguyờn tử của mỗi nguyờn tố ở hai vế đều bằng nhau. Cỏch làm như sau:
Nờn bắt đầu từ những nguyờn tố mà số nguyờn tử cú nhiều và khụng bằng nhau.
- Trường hợp số nguyờn tử của mỗi nguyờn tố ở vế này là số chẵn và ở vế kia là số lẻ thỡ trước hết phải đặt hệ số 2 cho chất mà số nguyờn tử là số lẻ, rồi tiếp tục đặt hệ số cho phõn tử chứa số nguyờn tử chẵn ở vế cũn lại sao cho số nguyờn tử của nguyờn tố này ở hai vế bằng nhau.
- Trong trường hợp phõn tử cú 3 loại nguyờn tố thỡ thường số nguyờn tử của 2 loại nguyờn tố kết hợp thành một nhúm nguyờn tử, ta coi cả nhúm tương đương với một nguyờn tố.
Vớ dụ: Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2 TRẬT TỰ ĐẾM Al SO4 H
Coi nhúm (SO4) tương đương như một nguyờn tố.
Vậy nhúm (SO4) cú nhiều nhất và lại khụng bằng nhau ở hai vế, nờn ta cõn bằng trước, đặt hệ số 3 trước phõn tử H2SO4, sau đú cõn bằng số nguyờn tử H và sau cựng là số nguyờn tử Al. Phương trỡnh sau khi cõn bằng như sau:
2 Al + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 3 H2
+ Trong quỏ trỡnh cõn bằng khụng được thay đổi cỏc chỉ số nguyờn tử trong cỏc cụng thức húa học.
3. Tớnh hiệu suất phản ứng
Thực tế do một số nguyờn nhõn chất tham gia phản ứng khụng tỏc dụng hết, nghĩa là hiệu suất dưới 100%. Người ta cú thể tớnh hiệu suất phản ứng như sau:
a) Dựa vào một trong những chất tham gia phản ứng:
Lượng thực tế đã ph ả n ứng Lượng tổng số đã lấy
H .100
II. Bài tập
Cõu 1. a) Phương trỡnh húa học biểu diễn gỡ, gồm cụng thức húa học của những
chất nào?
b) Sơ đồ của phản ứng khỏc với phương trỡnh húa học của phản ứng ở
điểm nào?
c) Nờu ý nghĩa của phương trỡnh húa học? Giải
a) Phương trỡnh hoỏ học là phương trỡnh biểu diễn ngắn gọn phản ứng húa
học, gồm cụng thức húa học của chất tham gia phản ứng và sản phẩm.
b) Sơ đồ phản ứng khỏc với phương trỡnh húa học là chưa cú hệ số thớch
hợp, tức là chưa cõn bằng số nguyờn tử. Tuy nhiờn cũng cú một số sơ đồ phản ứng cũng chớnh là phương trỡnh húa học
Vớ dụ: Mg + Cl2 MgCl2
c) í nghĩa: phương trỡnh húa học cho biết tỉ lệ số nguyờn tử, số phõn tử
giữa cỏc chất cũng như từng cặp chất trong phản ứng.
Cõu 2. Cho sơ đồ của cỏc phản ứng sau: a) Na + O2 Na2O.
b) P2O5 + H2O H3PO4.
Lập phương trỡnh húa học và cho biết tỉ lệ số nguyờn tử, số phõn tử của cỏc chất phản ứng.
Giải
a) Phương trỡnh húa học: 4Na + O2 2Na2O.
Tỉ lệ: Số nguyờn tử Na: số phõn tử O2: số phõn tử Na2O = 4 : 1 : 2.
b) Phương trỡnh húa học: P2O5 + 3H2O 2H3PO4
Tỉ lệ: Số phõn tử P2O5 : số phõn tử H2O : số phõn tử H3PO4 = 1 : 3 : 2.
Cõu 3. Yờu cầu như bài 2, theo sơ đồ của cỏc phản ứng sau: a) HgO Hg + O2
b) Fe(OH)3 Fe2O3 + H2O
Giải
a) Phương trỡnh húa học: 2HgO 2Hg + O2
Tỉ lệ: Số phõn tử HgO : số nguyờn tử Hg : số phõn tử O2 = 2 : 2 : 1.
b) Phương trỡnh húa học: 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
Tỉ lệ: Số phõn tử Fe(OH)3 : số phõn tử Fe2O3: số phõn tử H2O = 2 : 1 : 3.
Cõu 4. Cho sơ đồ phản ứng sau: Na2CO3 + CaCl2 NaCl +CaCO3.
a) Hóy viết thành phương trỡnh húa học.
b) Cho biết tỉ lệ số phõn tử của 4 cặp chất trong phản ứng (tựy chọn). Giải
a) Phương trỡnh húa học: Na2CO3 + CaCl2 2NaCl +CaCO3.
b) Ta cú: 1 phõn tử natri cacbonat và 1 phõn tử canxi clorua tạo ra 1 phõn
tử natri clorua và 1 phõn tử canxi cacbonat. Tỉ lệ: Natri cacbonat : canxi clorua là 1: 1. Canxi cacbonat : natri clorua là 1: 2. Canxi clorua : natri clorua là 1: 2. Natri cacbonat : canxi cacbonat là 1: 1.
Cõu 5. Biết rằng kim loại magie Mg tỏc dụng với axit sunfuric H2SO4 tạo ra khớ
hidro H2 và chất magie sunfat MgSO4
a) Lập phương trỡnh húa học của phản ứng.
b) Cho biết tỉ lệ số nguyờn tử magie lần lượt với số phõn tử của ba chất
khỏc trong phản ứng.
Giải
a) Phương trỡnh húa học phản ứng: Mg+ H2SO4 MgSO4+ H2
b) Nguyờn tử magie: phõn tử axit sunfuric là 1:1.
Nguyờn tử magie: phõn tử hiđro là 1:1.
Cõu 6. Biết rằng photpho đỏ P tỏc dụng với khớ oxi tạo ra hợp chất P2O5 a) Lập phương trỡnh húa học của phản ứng.
b) Cho biết tỉ lệ số nguyờn tử P lần lượt với số phõn tử của hai chất khỏc
trong phản ứng.
Giải
a) Phương trỡnh húa học của phản ứng : 4P+5O2 2 P2O5.
b) Số nguyờn tử P: số phõn tử O2: số phõn tử P2O5 là: 4:5:2.
Cõu 7. Hóy chọn hệ số và cụng thức húa học thớch hợp đặt vào những chỗ cú
dấu hỏi trong cỏc phương trỡnh húa học sau ?
a) ?Cu + ? 2CuO
b) Zn + ?HCl ZnCl2+H2
c) CaO + ?HNO3 Ca(NO3)2+ ?
Giải
a) 2Cu + O2 2CuO
b) Zn + 2HCl ZnCl2+H2
c) CaO + 2HNO3 Ca(NO3)2+ H2O
Cõu 8. Chộp vào vở bài tập cỏc cõu sau đõy với đầy đủ cỏc từ và cụm từ thớch
hợp chọn trong khung :
"Phản ứng húa học được biểu diễn bằng ........, trong đú ghi cụng thức húa học của cỏc ......... và ........ Trước mỗi cụng thức hoỏ học cú thể cú ..... (trừ khi bằng 1 thỡ khụng ghi) để cho số ..... của mỗi ....... đều bằng nhau.
Từ...... rỳt ra được tỷ lệ số ......., số......... của cỏc chất trong phản ứng: ........ này bằng đỳng tỷ lệ ...... trước cụng thức húa học của cỏc ........ tương ứng ".
Giải
“Phản ứng hoỏ học được biểu diễn bằng phương trỡnh hoỏ học, trong đú
ghi cụng thức hoỏ học của cỏc chất phản ứng và sản phẩm. Trước mỗi cụng thức hoỏ học cú thể cú hệ số (trừ khi bằng 1 thỡ khụng ghi) để cho số nguyờn tử của mỗi nguyờn tố đều bằng nhau.
Chất, nguyờn tử, nguyờn tố, phõn tử, chất phản ứng, phương trỡnh hoỏ học, chỉ số, hệ số, sản phẩm, tỉ lệ
Từ phương trỡnh hoỏ học rỳt ra được tỉ lệ số nguyờn tử, số phõn tử của cỏc chất trong phản ứng: tỉ lệ này bằng đỳng tỉ lệ hệ số trước cụng thức hoỏ học của cỏc chất tương ứng”.
Cõu 9. Cho sơ đồ của cỏc phản ứng sau : a) Cr + O2 Cr2O3
b) Fe + Br2 FeBr3
Lập phương trỡnh hoỏ học và cho biết tỉ lệ số nguyờn tử, số phõn tử của cỏc chất trong mỗi phản ứng.
Giải
Gợi ý cỏch làm nhanh cỏc bài tập lập phương trỡnh hoỏ học
Bước 1. Cần viết đỳng cỏc cụng thức hoỏ học. Đến bước sau khụng thay
đổi chỉ số trong những cụng thức đó viết đỳng.
Bước 2. Nhẩm tớnh số nguyờn tử của tất cả cỏc nguyờn tố
Nếu cú nguyờn tố mà số nguyờn tử một bờn lẻ, một bờn chẵn thỡ trước hết ta làm chẵn số nguyờn tử lẻ (đặt hệ số 2).
Để cõn bằng số nguyờn tử ta lấy bội số chung nhỏ nhất chia cho cỏc số nguyờn tử khụng bằng nhau của một nguyờn tố thỡ được hệ số cho cụng thức của cỏc chất tương ứng. Nờn bắt đầu từ nguyờn tố mà số nguyờn tử cú nhiều nhất, rồi tiếp đến nguyờn tố cú số nguyờn tử ớt hơn.
Thớ dụ, sơ đồ của phản ứng : Cr + O2 Cr2O3
Làm chẵn số O ở bờn phải: Cr + O2 2Cr2O3
Bắt đầu cõn bằng từ nguyờn tố O, bội số chung nhỏ nhất của 6 và 2 là 6. Hệ số của O2 sẽ là 3 6 : 2 Cr + 3O2 2Cr2O3 Tiếp theo là nguyờn tố Cr: 4Cr + 3O2 2Cr2O3
Lưu ý :
- Nếu cú nhúm nguyờn tử thỡ coi cả nhúm như một đơn vị để cõn bằng. - Cú trường hợp sơ đồ của phản ứng đó là phương trỡnh hoỏ học rồi, thớ dụ :
CaCO3 CaO + CO2
- Cú trường hợp chỉ cần nhận xột thành phần hoỏ học cỏc hợp chất là rỳt ra được cỏc hệ số thớch hợp.
Thớ dụ, sơ đồ của phản ứng giữa khớ cacbon oxit và chất sắt (III) oxit. CO + Fe2O3Fe + CO2
Nhận xột : Mỗi phõn tử CO chiếm một O của Fe2O3 chuyển thành phõn tử
CO2. Như vậy cần 3CO để chiếm hết oxi của Fe2O3. Phương trỡnh hoỏ học của phản ứng :
3CO + Fe2O32Fe + 3CO2
a) 4Cr + 3O2 2Cr2O3
Số nguyờn tử Cr : số phõn tử O2 : số phõn tử Cr2O3 = 4:3:2.
b) 2Fe + 3Br2 2FeBr3
Số nguyờn tử Fe : số phõn tử Br2 : số phõn tử FeBr3= 2:3:2.
Cõu 10. Yờu cầu làm như bài 2, theo sơ đồ của cỏc phản ứng sau: a) KClO3KCl + O2 b) NaNO3NaNO2 + O2 Giải a) 2KClO32KCl + 3O2 Số phõn tử KClO3 : số phõn tử KCl : số phõn tử O2 = 2:2:3. b) 2NaNO32NaNO2 + O2 Số phõn tử NaNO3 : số phõn tử NaNO2 : số phõn tử O2 = 2:2:1.
Cõu 11. Cho sơ đồ của phản ứng sau :
Al + CuO Al2O3 + Cu
a) Lập phương trỡnh hoỏ học của phản ứng.
b) Cho biết tỉ lệ số nguyờn tử, số phõn tử của bốn cặp chất trong phản ứng
tuỳ chọn.
Giải
a) 2Al + 3CuO Al2O3 + 3Cu
b) Cứ 2 nguyờn tử Al tỏc dụng với 3 phõn tử CuO.
Cứ 2 nguyờn tử Al phản ứng tạo ra 1 phõn tử Al2O3. Cứ 3 phõn tứ CuO phản ứng tạo ra 1 phõn tử Al2O3
Cứ 1 phõn tử Al2O3 được tạo ra cựng với 3 nguyờn tử Cu.
Cõu 12. Yờu cầu như bài 4, theo sơ đồ của phản ứng sau :
BaCl2 + AgNO3 AgCl + Ba(NO3)2
a) BaCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Ba(NO3)2
b) Cứ 1 phõn tử BaCl2 tỏc dụng với 2 phõn tử AgNO3.
Cứ 1 phõn tử BaCl2 phản ứng tạo ra 1 phõn tử Ba(NO3)2. Cứ 2 phõn tử AgNO3 phản ứng tạo ra 2 phõn tử AgCl. Cứ 2 phõn tử AgNO3 phản ứng tạo ra 1 phõn tử Ba(NO3)2.
Cõu 13. Biết rằng chất natri hiđroxit NaOH tỏc dụng với axit sunfuric H2SO4 tạo
ra chất natri sunfat Na2SO4 và nước.
a) Lập phương trỡnh hoỏ học của phản ứng.
b) Cho biết tỉ lệ số phõn tử NaOH lần lượt với số phõn tử của ba chất khỏc
trong phản ứng.
Giải
a) 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O.
b) Cứ 2 phõn tử NaOH tỏc dụng với 1 phõn tử H2SO4.
Cứ 2 phõn tử NaOH phản ứng tạo ra 1 phõn tử Na2SO4.
Cứ 2 phõn tử NaOH phản ứng tạo ra 2 phõn tử nước, hay cứ 1 phõn tử NaOH phản ứng tạo ra 1 phõn tử nước.
Cõu 14. Hóy chọn hệ số và cụng thức hoỏ học thớch hợp đặt vào chỗ cú dấu hỏi
trong cỏc sơ đồ phản ứng sau để viết thành phương trỡnh hoỏ học :
a) ?Al(OH)3 ? + 3H2O
b) Fe + ?AgNO3 ? + 2Ag
c)? NaOH + ? Fe(OH)3 + ? NaCl
Giải
a) 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O.
b) Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag.
c) 3NaOH + FeCl3 Fe(OH)3 +3 NaCl.
Cõu 15. Biết rằng, kim loại nhụm tỏc dụng với axit sunfuric H2SO4 tạo ra chất
nhụm sunfat Al2(SO4)3 và khớ hiđro.
a) Viết phương trỡnh hoỏ học của phản ứng. Hiểu như thế nào về tỉ lệ số
nguyờn tử, số phõn tử giữa cỏc chất trong phản ứng ?
b) Nếu cú 6,02.1023 nguyờn tử Al sẽ tỏc dụng được với bao nhiờu phõn tử H2SO4, tạo ra bao nhiờu phõn tử Al2(SO4)3 và bao nhiờu phõn tử H2 ?
Giải
2 4 2 4 3 2
2Al 3H SO Al (SO ) 3H
Phương trỡnh hoỏ học cho biết : cứ 2 nguyờn tử Al tỏc dụng với 3 phõn tử H2SO4, tạo ra 1 phõn tử Al2(SO4)3 và 3 phõn tử H2.
b) Nờỳ cú 6,02. 1023 nguyờn tử Al tỏc dụng với 23 3 23 6,02 10 9,03 10 2 phõn tử H2SO4 tạo ra 23 1 23 6,02 10 3,01 10 2 phõn tử Al2(SO4)3 và 23 3 23 6,02 10 9,03 10 2 phõn tử H2. Cõu 16. Cõn bằng cỏc phản ứng sau: 1. Na + O2 Na2O 2. K + O2 K2O 3. Ca + O2 CaO 4. Ba + O2 BaO 5. Mg + O2 MgO 6. Al + O2 Al2O3 7. Zn + O2 ZnO 8. Fe + O2 FeO 9. Fe + O2 Fe2O3 10. Fe + O2 Fe3O4 11. Cu + O2 CuO 12. Ag + O2 Ag2O 13. C + O2 CO 14. C + O2 CO2 15. N2 + O2 NO2 16. N2 + O2 NO 17. N2 + O2 N2O5 18. N2 + O2 N2O5 19. N2 + O2 N2O4 20. S + O2 SO2 21. S + O2 SO3 22. P + O2 P2O3 23. P + O2 P2O5
24. HCl + Na2O NaCl + H2O
25. H2SO4 + K2O K2SO4 + H2O
27. H2SO4 + BaO BaSO4 + H2O 28. HCl + MgO MgCl2 + H2O
29. H2SO4 + Al2O3 Al2(SO4)3+ H2O 30. HCl + ZnO ZnCl2 + H2O
31. H2SO4 + FeO FeSO4 + H2O
32. H2SO4 + Fe2O3 Fe2(SO4)3 + H2O
33. HCl + Fe3O4 FeCl2 + FeCl3 + H2O
34. HCl + CuO CuCl2 + H2O
35. AgOH Ag2O + H2O
36. C + CuO Cu + CO2
37. H2O + CO2 H2CO3 38. H2O + N2O5 HNO3 39. H2O + SO2 H2SO3 40. H2O + SO3 H2SO4 41. H2O + P2O5 H3PO4
42. FeO + H2 Fe + H2O 43. Fe2O3 + Al Al2O3 + Fe 44. Fe3O4 + CO Fe + CO2 45. CuO + H2 Cu + H2O Giải 1. 4Na + O2 2Na2O 2. 4K + O2 2K2O 3. 2Ca + O2 2CaO 4. 2Ba + O2 2BaO 5. 2Mg + O2 2MgO 6. 4Al + 3O2 2Al2O3