Phương trình hóa học cho ta biết phản ứng hóa học xảy ra như thế nào. Vậy làm cách nào để lập phương trình hóa học một cách chính xác nhất, nhanh nhất. Các phương pháp đơn giản nhưng vô cùng bổ ích dưới đây sẽ giúp các em giải quyết các bài tập về lập phương trình hóa học từ cơ bản đến nâng cao trong các đề thi.
I. Qui trình, cách lập phương trình hóa học chính xác nhất
B1: Viết sơ đồ phản ứng hóa học dưới dạng công thức hóa học.
B2: Đặt hệ số cho các phân tử sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau.
B3: Hoàn thành phương trình.
Lưu ý:
– Ở B2, thường sử dụng phương pháp đặt hệ số theo “Bội chung nhỏ nhất” :
Lựa chọn nguyên tố có số nguyên tử ở hai vế chưa bằng nhau và có số nguyên tử lớn nhất trong đó (tuy nhiên cũng có trường hợp không phải vậy).
Tìm bội chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tử đó ở hai vế, sau đó lấy bội chung nhỏ nhất chia cho chỉ số thì ta có hệ số. Trong khi thực hiện cân bằng tuyệt đối không được thay đổi các chỉ số nguyên tử trong các công thức hóa học.
II. Cách phương pháp lập phương trình hóa học cụ thể
1. Các phương pháp lập phương trình hóa học hay nhất
Phương pháp “chẵn – lẻ”: đặt thêm hệ số vào trước chất có chỉ số lẻ để làm chẵn số nguyên tử nguyên tố đấy.
VD1: Cân bằng Phương trình hóa học
Al + HCl → AlCl3 + H2
– Học sinh chỉ việc thêm hệ số 2 vào trước AlCl3 để cho số nguyên tử Clo Cl chẵn. Lúc này, vế phải có 6 nguyên tử
Cl trong 2AlCl3, nên vế trái thêm hệ số 6 trước HCl.
Al + 6HCl → 2AlCl3 + H2
– Vế bên phải có 2 nguyên tử Al trong 2AlCl3, còn vế trái ta thêm hệ số 2 trước Al.
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + H2
– Để ý thấy vế trái có 6 nguyên tử H trong 6HCl, nên vế phải ta thêm hệ số 3 trước H2.
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3 H2
VD2:
KClO3 → KCl + O2
– Học sinh có thể thấy số nguyên tử oxi trong O2 là số chẵn và trong KClO3 là số lẻ nên ta cần đặt hệ số 2 trước công thức KClO3.
2KClO3 → KCl + O2
– Sau đó cân bằng số nguyên tử K và Cl, đặt hệ số 2 trước KCl.
2KClO3 → 2KCl + O2
– Để hoàn thiện phương trình cân bằng số nguyên tử oxi nên đặt hệ số 3 trước O2.
2KClO3 → 2KCl + 3O2
VD3:
Al + O2 → Al2O3
– Quan sát thấy số nguyên tử oxi trong Al2O3 là số lẻ nên thêm hệ số 2 vào trước nó.
Al + O2 → 2Al2O3
Lúc này, số nguyên tử Al trong 2Al2O3 là 4. Học sinh chỉ cần thêm hệ số 4 vào trước Al.
4 Al + O2 → 2Al2O3
– Để hoàn thiện phương trình cân bằng số nguyên tử oxi, vế phải số nguyên tử O trong 2Al2O3 là 6, còn vế trái ta thêm hệ số 3 trước O2.
4Al + 3O2 → 2Al2O3
Phương pháp “đại số”: Hay được sử dụng cho các phương trình khó cân bằng bắng phương pháp trên
B1: Dùng các hệ số hợp thức a, b, c, d, e, f, … đặt lần lượt vào các công thức ở hai vế của PTPU.
B2: Thực hiện cân bằng số nguyên tử ở 2 vế của phương trình bằng một hệ phương trình chứa các ẩn: a, b, c, d, e, f, g….
B3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số.
B4: Đưa các hệ số vừa tìm vào PT phản ứng.
VD1: Cu + H2SO4 đặc, nóng → CuSO4 + SO2 + H2O (1)
B1: aCu + bH2SO4 đặc, nóng → cCuSO4 + dSO2 + eH2O
B2: Sau đó lập hệ phương trình dựa vào mối quan hệ về khối lượng giữa các chất trước và các chất sau phản ứng, (khối lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế phải bằng nhau).
Cu: a = c (1)
S: b = c + d (2)
H: 2b = 2e (3)
O: 4b = 4c + 2d + e (4)
B3: Giải hệ phương trình bằng phương pháp:
Từ pt (3), chọn e = b = 1 (có thể chọn bất kỳ hệ số khác).
Từ pt (2), (4) và (1) => c = a = d = ½ => c = a = d = 1; e = b =2 (tức là ta đang quy đồng mẫu số).
B4: Viết ra các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng, học sinh được phương trình hoàn chỉnh.
Cu + 2H2SO4 đặc, nóng →CuSO4 + SO2 + 2H2O
III. Bài tập ứng dụng cách lập phương trình hóa học
Bài 1. Hoàn thiện các phương trình hóa học sau:
1) MgCl2 + KOH → Mg(OH)2 + KCl
2) Cu(OH)2 + HCl → CuCl2 + H2O
3) Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + H2O
4) FeO + HCl → FeCl2 + H2O
5) Fe2O3 + H2SO4 → Fe2 (SO4)3 + H2O
6) Cu(NO3)2 + NaOH → Cu(OH)2 + NaNO3
7) P + O2 → P2O5
8) N2 + O2 → NO
9) NO + O2 → NO2
10) NO2 + O2 + H2O → HNO3
11) SO2 + O2 → SO3
12) N2O5 + H2O → HNO3
13) Al2(SO4)3 + AgNO3 → Al(NO3)3 + Ag2SO4
14) Al2 (SO4)3 + NaOH → Al(OH)3 + Na2SO4
Mong rằng những kiến thức này sẽ giúp ích cho tất cả các bạn học sinh trong môn hóa học. Để lập phương trình hóa học nhanh và chính xác nhất ngoài những kiến thức bên trên, học sinh nên luyện thêm nhiều bài tập để giảm được thời gian làm bài.
