Cách để viết số đồ phản ứng hóa học

Câu hỏi: Phương trình hóa học là gì? Sơ đồ của phản ứng khác với phương trình hóa học của phản ứng ở điểm nào? 

Trả lời:

- Phương trình hóa học biểu diễn ngắn gọn phản ứng hóa học, cho biết tỉ lệ về số nguyên tử, số phân tử giữa các chất cũng như từng cặp chất trong phản ứng.

- Sơ đồ phản ứng khác với phương trình hóa học là chưa có hệ số thích hợp, tức là chưa cân bằng số nguyên tử. Tuy nhiên cũng có một số sơ đồ phản ứng cũng chính là phương trình hóa học.

Ví dụ:

Sơ đồ phản ứng: Na + H2O → NaOH + H2

Phương trình hóa học: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về phương trình hoá học nhé!

1. Phương trình hóa học là gì?

Phương trình hóa học (hay Phương trình biểu diễn phản ứng hoá học) là một phương trình gồm có hai vế nối với nhau bởi dấu mũi tên từ trái sang phải, vế trái biểu diễn các chất tham gia phản ứng, vế phải biểu diễn các chất thu được sau phản ứng, tất cả các chất đều được viết bằng công thức hoá học của chúng và có những hệ số phù hợp đặt trước công thức hoá học đó để bảo đảm đúng định luật bảo toàn khối lượng. 

Phương trình hóa học là sự thể hiện ngắn gọn của một phản ứng hóa học giữa các chất tham gia phản ứng với sự tác động của điều kiện (nhiệt, chất xúc tác…) và chất tạo thành sau phản ứng.

Chức năng: phương trình hóa học cho biết tỉ lệ số nguyên tử, phân tử giữa các chất trong một phản ứng. Từ đó ta có thể tính được khối lượng hay số mol của các chất khi biết khối lượng hay số mol của một chất có trong phản ứng.

2. Các cách cân bằng phương trình hóa học

Như chia sẻ ở trên cân bằng phương trình hóa học là một trong những bước rất quan trọng khi viết phương trình. Đây cũng là một trong những bước không thể thiếu nếu các bạn muốn giải các bài toán hóa học. Vậy làm thế nào để cân bằng được phương trình hóa học một cách nhanh nhất và chính xác nhất? Các bạn có thể tham khảo một số phương pháp sau đây:

+ Phương pháp nguyên tử - nguyên tố

Với phương pháp này, khi cân bằng sẽ viết các đơn chất dưới dạng nguyên tử riêng biệt, sau đó lập luận qua một số bước đơn giản.

Ví dụ: Cân bằng phản ứng: P + O2 → P2O5

Ta viết: P + O → P2O5

Để tạo thành 1 phân tử P2O5 cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O.

Tức là: 2P + 5O → P2O5

Tuy nhiên phân tử oxi bao gồm 2 nguyên tử, như vậy nếu lấy 5 phân tử oxi tức là số nguyên tử oxi sẽ tăng lên gấp đôi. Đồng thời số nguyên tử P và số phân tử P2O5 cũng sẽ tăng lên 2 lần, tức 4 nguyên tử P và 2 phân tử P2O5. 

Do đó phương trình hoàn chỉnh sẽ là 4P + 5O2 → 2P2O5

+ Sử dụng phương pháp chẵn – lẻ

 Đây là phương pháp thêm hệ số vào trước các chất có chỉ số lẻ, mục đích là để làm chẵn số nguyên tử của nguyên tố đó.

Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học: P + O2 → P2O5

Trong phản ứng trên, nguyên tử Oxi ở vế trái là 2 và vế phải là 5, nếu muốn nguyên tử ở cả 2 vế bằng nhau ta thêm số 2 trước P2O5. Khi đó số nguyên tử của Oxi ở vế phải là chẵn, sau đó thêm 5 vào trước O2. Như vậy nguyên tử Oxi ở 2 vế bằng nhau.

Tương tự với nguyên tử Photpho, nếu muốn 2 vế bằng nhau ta chỉ cần đặt 4 trước P ở vế trái.

Như vậy phương trình hóa học sẽ là: 4P + 5O2 → 2P2O5

Ngoài 2 phương pháp trên, để cân bằng phương trình hóa học các bạn có thể áp dụng một số phương pháp như:

+ Phương pháp hóa trị tác dụng

+ Phương pháp hệ số phân số

+ Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất

+ Phương pháp cân bằng theo nguyên tố tiêu biểu

+ Phương pháp đại số

+ Phương pháp cân bằng electron

+ Phương pháp cân bằng ion – electron

3. Ý nghĩa của phương trình hóa học

Một phương trình hóa học cho ta biết:

Tỉ lệ về số nguyên tử, số phân tử giữa các chất trong phản ứng cũng như giữa từng cặp chất trong phản ứng. Tỉ lệ này chính bằng tỉ lệ hệ số của mỗi chất trong phương trình.

Ví dụ: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

Số nguyên tử Fe : số phân tử O2 : số phân tử Fe2O3 = 4 : 3 : 2.

Nghĩa là: cứ 4 nguyên tử Fe tác dụng với 3 phân tử O2 tạo thành 2 phân tử Fe2O3.

10:19:2227/12/2018

Phương trình hoá học (PTHH) là biểu diễn ngắn gọn phản ứng hoá học, vậy làm sao để cân bằng được phương trình hoá học nhanh và chính xác? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết này nhé.

I. Cách lập phương trình hoá học

* Gồm 3 bước, cụ thể:

° Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng dưới dạng công thức hóa học.

° Bước 2: Đặt hệ số để số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở vế trái (VT) bằng vế phải (VP).

Ở bước này, chúng ta tường sử dụng phương pháp "Bội chung nhỏ nhất" để đặt hệ số:

• Chọn nguyên tố có số nguyên tử ở hai vế chưa bằng nhau và có số nguyên tử nhiều nhất (cũng có trường hợp không phải vậy).
• Tìm bội chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tử nguyên tố đó ở hai vế, đem bội chung nhỏ nhất chia cho chỉ số thì ta có hệ số.

° Bước 3: Hoàn thành phương trình phản ứng.

* Lưu ý: Không được thay đổi các chỉ số nguyên tử của các công thức hoá học trong quá trình cân bằng.

II. Phương pháp cân bằng phương trình hoá học

1. Cân bằng phương trình hoá học bằng phương pháp chẵn - lẻ

- Cân bằng PTHH bằng phương pháp chẵn - lẻ là phương pháp thêm hệ số vào trước chất có chỉ số lẻ để làm chẵn số nguyên tử của nguyên tố đó.

* Ví dụ 1: Cân bằng PTHH

 P   +   O2   →  P2O5 

° Hướng dẫn:

- Để ý nguyển tử Oxi ở VP là 5 trong P2O5 nên ta thêm hệ số  2 trước P2O5 để số nguyên tử của Oxi là chẵn. Khi đó, VT có 2 nguyên tử Oxi trong O2 nên ta phải thêm hệ số 5 vào trước O2.

P   +   5O2   →  2P2O5 

- Bây giờ ở VP có 4 nguyên tử P (phốt pho) trong 2P2O5, trong khi VT có 1 nguyên tử P nên ta đặt hệ số 4 trước nguyên tử P.

4P   +   5O2   →  2P2O5 

⇒ Phương trình phản ứng hoàn thành, số nguyên tử mỗi nguyên tố VT = VP

* Ví dụ 2: Cân bằng PTHH

Al +  HCl   →  AlCl3   +   H2­

° Hướng dẫn:

- Để ý ta thấy, VP có 3 nguyên tử Cl trong AlCl3 để cho số nguyên tử Cl chẵn ta cần thêm hệ số 2 vào trước AlCl3. Khi đó, VP có 6 nguyên tử Cl trong 2AlCl3 mà VT có 1 nguyên tử Cl trong HCl nên ta thêm hệ số 6 vào trước HCl.

Al  +  6HCl   →   2AlCl3   +   H2­

- Bây giờ, VP có 2 nguyên tử Al trong 2AlCl3 mà VT có 1 nguyên tử Al nên ta thêm hệ số 2 trước Al.

2Al  +   6HCl   →   2AlCl3   +   H2­

- Ta thấy, VT có 6 nguyên tử H trong 6HCl, VP có 2 nguyên tử H trong H2 nên ta thêm hệ số 3 trước H2.

2Al  +   6HCl   →   2AlCl3   +   3H2

⇒ Phương trình phản ứng hoàn thành, số nguyên tử mỗi nguyên tố VT = VP

2. Cân bằng phương trình hoá học bằng phương pháp Đại số

- Cân bằng PTHH bằng phương pháp đại số là phương pháp nâng cao thường được sử dụng đối với các PTHH khó cân bằng bằng phương pháp chẵn - lẻ ở trên, các bước thực hiện cụ thể như sau:

• Bước 1: Đưa các hệ số a, b, c, d, e, f,… lần lượt vào các công thức ở hai vế của phương trình phản ứng.
• Bước 2: 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,…
• Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số.
• Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng và khử mẫu (nếu có).

* Lưu ý: Đây là phương pháp nâng cao đối với các em học sinh lớp 8, vì ở bước 3, giải hệ phương trình các em chưa được học (chương trình toán lớp 9 các em mới học giải hệ phương trình). Khi các em học lên bậc THPT thì sẽ còn nhiều phương pháp cân bằng PTHH như phương pháp Electron, Ion,...

* Ví dụ 1: Cân bằng PTHH

Cu + H2SO4 đặc, nóng  →  CuSO4  + SO2  + H2O 

° Bước 1: Đưa các hệ số

aCu  +  bH2SO4 đặc, nóng  →  cCuSO4  + dSO2 + eH2O

° Bước 2: Ta lập hệ phương trình dựa trên nguyên tắc định luật bảo toàn khối lượng, khối lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế phải bằng nhau (VP = VT).

Số nguyên tử của Cu: a = c                        (1)

Số nguyên tử của S: b = c + d                    (2)

Số nguyên tử của H: 2b = 2e                      (3)

Số nguyên tử của O: 4b = 4c + 2d + e        (4)

° Bước 3: Giải hệ phương trình bằng cách

- 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  (quy đồng khử mẫu).

Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng, ta được phương trình hoàn chỉnh.

Cu + 2H2SO4 đặc, nóng → CuSO4  + SO2  + 2H2O 

⇒ Phương trình phản ứng hoàn thành, số nguyên tử mỗi nguyên tố VT = VP

* Ví dụ 2: Cân bằng PTTH

Al  +  HNO3, đặc →  Al(NO3)3  +  NO2  +  H2O

° Hướng dẫn:

° Bước 1: Đưa các hệ số

  aAl  + bHNO3, đặc → cAl(NO3)3  +  dNO2  +  eH2O

° Bước 2: Lập hệ phương trình

Số nguyên tử của Al: a = c                     (1)

Số nguyên tử của H: b = 2e                    (2)

Số nguyên tử của N: b = 3c + 2d            (3)

Số nguyên tử của O: 3b = 9c + 2d + e    (4)

° Bước 3: Giải hệ pt

- pt (2) chọn e = 1 ⇒ b = 2

- Thay e, b vào (3), (4) và kết hợp (1) ⇒ d = 1, a = c = 1⁄3

- Quy đồng khử mẫu các hệ số được: a = c = 1; d = 3; e = 3; b = 6

° Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng, ta được phương trình hoàn chỉnh.

Al  +  6HNO3, đặc →  Al(NO3)3  +  3NO2  +  3H2O

>> xem thêm: Cách tính hoá trị của 1 nguyên tố trong hợp chất

III. Bài tập về phương pháp cân bằng phương trình hoá học

* Bài tập 1: Cân bằng các PTHH sau :

1)   MgCl2  +  KOH  →  Mg(OH)2  + KCl

2)   Cu(OH)2  +  HCl  →  CuCl2  +  H2O

3)   FeO  +  HCl  → FeCl2  +  H2O

4)   Fe2O3  +  H2SO4  → Fe2 (SO4)3  + H2O

5)   Cu(NO3)2  +  NaOH → Cu(OH)2  +  NaNO3

6)   N2  +  O2  →  NO

7)   NO  +  O2  →  NO2

8)   NO2  +  O2  +  H2O  →  HNO3

9)   SO2  +  O2 →  SO3

10)  N2O5  +  H2O  →  HNO3

11)  Al2 (SO4)3   +  NaOH → Al(OH)3  +  Na2SO4

12)  CaO  +  CO2  →  CaCO3

13)  CaO  +  H2O →  Ca(OH)2

14)  CaCO3  +  H2O  +  CO2  →  Ca(HCO3)2   

15)  Na  +  H3PO4 →  Na3PO4  +  H2

16)   Ca(OH)2   +  H2SO4  → CaSO4  +  H2O

17)   Na2S  +  HCl  →  NaCl  +  H2S

18)   K3PO4  +  Mg(OH)2  → KOH  +  Mg3(PO4)2

19)   Mg  +  HCl →  MgCl2  +  H2   

20)   Fe  +   H2SO4  →  FeSO4  +  H2

21)   Al(OH)3  +  HCl  →  AlCl3  +  H2O

22)  MnO2  +  HCl →  MnCl2  + Cl2  +  H2O  

23)   KNO3  →  KNO2   +  O2

24)   Ba(NO3)2   +  H2SO4  →  BaSO4  +  HNO3

25)   AlCl3  +  NaOH  →  Al(OH)3  +  NaCl

26)   KClO3  →  KCl  +  O2

27)   Fe(NO3)3  +  KOH →  Fe(OH)3  +  KNO3

28)   H2SO4   +   Na2CO3 →  Na2SO4  +  H2O +  CO2

29)   HCl  +  CaCO3  →  CaCl2  +  H2O   +  CO2

30)   Ba(OH)2   +  HCl →  BaCl2  +   H2O

31)   BaO  +  HBr  →  BaBr2  +   H2O

32)   Fe  +  O2  →  Fe3O4

* Bài tập 2: Lập PTHH và cho biết tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử của các chất trong mỗi phản ứng với sơ đồ của các phản ứng sau:

a) Na   +  O2  →     Na2O

b) P2O5  +  H2O   →     H3PO4

c) HgO   →      Hg   +  O2 

d) Fe(OH)3  →      Fe2O3   +  H2O

* Bài tập 3: Hãy lập PTHH và cho biết tỉ lệ số nguyên tử, phân tử các chất trong mỗi phản ứng với các sơ đồ phản ứng sau:

a) NH3  +  O2 →  NO   +   H2O

b) S   +   HNO3  →   H2SO4   +  NO

c) NO2   +   O2   +   H2O  →   HNO3

d) FeCl3   +   AgNO3  →   Fe(NO3)3   +  AgCl

e) NO2  +  H2O  →   HNO3  +  NO

f) Ba(NO3)2   +  Al2(SO4)3  →  BaSO4   +  Al(NO3)3

* Bài tập 4: Cân bằng các PTHH sau

a) Cu  + HNO3,đặc → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

b) MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O

c) FeO + HNO3,loãng → Fe(NO3)3 + H2O + NO

d) FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2

IV. Đáp án

° Bài tập 1. Cân bằng các phương trình hóa học

1)   MgCl2  +  2KOH  →  Mg(OH)2  + 2KCl

2)   Cu(OH)2  +  2HCl  →  CuCl2  +  2H2O

3)   FeO  +  2HCl  → FeCl2  +  H2O

4)   Fe2O3  +  3H2SO4  → Fe2 (SO4)3  + 3H2O

5)   Cu(NO3)2  +  2NaOH → Cu(OH)2  +  2NaNO3

6)   N2  +  O2  →  2NO

7)   2NO  +  O2  →  2NO2

8)   4NO2  +  O2  +  2H2O  →  4HNO3

9)   2SO2  +  O2 →  2SO3

10)  N2O5  +  H2O  →  2HNO3

11)  Al2(SO4)3   +  6NaOH → 2Al(OH)3  +  3Na2SO4

12)  CaO  +  CO2  →  CaCO3

13)  CaO  +  H2O →  Ca(OH)2

14)  CaCO3  +  H2O  +  CO2  →  Ca(HCO3)2   

15)  6Na  +  2H3PO4 →  2Na3PO4  +  3H2↑

16)   Ca(OH)2   +  H2SO4  → CaSO4  +  2H2O

17)   Na2S  +  2HCl  →  2NaCl  +  H2S

18)   2K3PO4  +  3Mg(OH)2  → 6KOH  +  Mg3(PO4)2

19)   Mg  +  2HCl →  MgCl2  +  H2↑   

20)   Fe  +   H2SO4  →  FeSO4  +  H2↑

21)   Al(OH)3  +  3HCl  →  AlCl3  +  3H2O

22)  MnO2  +  4HCl →  MnCl2  + Cl2  +  2H2O  

23)   2KNO3  →  2KNO2   +  O2

24)   Ba(NO3)2   +  H2SO4  →  BaSO4  +  2HNO3

25)   AlCl3  +  3NaOH  →  Al(OH)3  +  3NaCl

26)   2KClO3  →  2KCl  +  3O2

27)   Fe(NO3)3  +  3KOH →  Fe(OH)3  +  3KNO3

28)   H2SO4   +   Na2CO3 →  Na2SO4  +  H2O +  CO2

29)   2HCl  +  CaCO3  →  CaCl2  +  H2O   +  CO2

30)   Ba(OH)2   +  2HCl →  BaCl2  +   2H2O

31)   BaO  +  2HBr  →  BaBr2  +   H2O

32)   3Fe  +  2O2  →  Fe3O4

° Bài tập 2: Lập PTHH

a)   4Na   +   O2  →   2Na2O

Tỉ lệ: số nguyên tử Na: số phân tử O2: số phân tử Na2O = 4 : 1 : 2.

b) P2O5  +  3H2O  →  2H3PO4

Tỉ lệ: Số phân tử P2O5 : số phân tử H2O: số phân tử H3PO4 = 1 : 3 : 2.

c)   2HgO  →  2Hg  + O2

Tỉ lệ: số phân tử HgO: số nguyên tử Hg: số phân tử O2 = 2 : 2 : 1.

d)   2Fe(OH)3  →  Fe2O3  +  3H2O

Tỉ lệ: số phân tử Fe(OH)3 : số phân tử Fe2O3 : số phân tử H2O = 2 : 1 : 3.

° Bài tập 3: Lập PTHH

a)   4NH3   +   5O2  → 4NO   +  6H2O

Tỉ lệ: 4: 5: 4: 6

b)   S   +  2HNO3  →   H2SO4   +  2NO

Tỉ lệ:  1: 2: 1: 2

c)    4NO2   +   O2   +   2H2O  →  4HNO3

Tỉ lệ:  4: 1: 2: 4

d)    FeCl3   +   3AgNO3  →   Fe(NO3)3   +  3 AgCl

Tỉ lệ: 1: 3: 1: 3

e)   3NO2  +  H2O   →    2HNO3  +  NO

Tỉ lệ: 3: 1: 2: 1

f)    3Ba(NO3)2   +  Al2(SO4)3  → 3BaSO4    +  2Al(NO3)3

Tỉ lệ: 3 : 1: 3: 2

° Bài tập 4: Lập PTHH

a) Cu  + 4HNO3,đặc → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

b) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

c) 3FeO + 10HNO3,loãng → 3Fe(NO3)3 + 5H2O + NO

d) 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2