11 cách cân bằng phương trình hóa học

11 phương pháp cân bằng phản ứng hóa học1. Phương pháp nguyên tử nguyên tố:Đây là một phương pháp khá đơn giản. Khi cân bằng ta cố viết các đơn chất khí (H2 O2 C12 N2 …) dưới dạng nguyên tử riêng biệt rồi lập luận qua một số bước.Ví dụ: Cân bằng phản ứng O2 –> P2 O5Ta viết: –> P2 O5Để tạo thành phân tử P2 O5 cần nguyên tử và nguyên tử O:2P 5O –> P2 O5Nhưng phân tử oxi bao giờ cũng gồm hai nguyên tử, như vậy nếu lấy phân tử oxi tức là số nguyên tử oxi tăng lên gấp thì số nguyên tử và số phân tử P2 O5 cũng tăng lên gấp 2, tức nguyên tử và phân tử P2 O5 .Do đó: 4P 5O2 –> 2P2 O52. Phương pháp hóa trị tác dụng: (7)Hóa trị tác dụng là hóa trị của nhóm nguyên tử hay nguyên tử của các nguyên tố trong chất tham gia và tạo thành trong PUHH.Áp dụng phương pháp này cần tiến hành các bước sau:+ Xác định hóa trị tác dụng:II III II II-II III IBaCl2 Fe2 (SO4 )3 –> BaSO4 FeCl3Hóa trị tác dụng lần lượt từ trái qua phải là:II III II II II III ITìm bội số chung nhỏ nhất của các hóa trị tác dụng:BSCNN(1, 2, 3) 6+ Lấy BSCNN chia cho các hóa trị ta được các hệ số:6/II 3, 6/III 2, 6/I 6Thay vào phản ứng:3BaCl2 Fe2 (SO4 )3 –> 3BaSO4 2FeCl3Dùng phương pháp này sẽ củng cố được khái niệm hóa trị, cách tính hóa trị, nhớ hóa trị của các nguyên tố thường gặp.3. Phương pháp dùng hệ số phân số:Đặt các hệ số vào các công thức của các chất tham gia phản ứng, không phân biệt số nguyên hay phân số sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố hai vế bằng nhau. Sau đó khử mẫu số chung của tất cả các hệ số.Ví dụ: O2 –> P2 O5+ Đặt hệ số để cân bằng: 2P 5/2O2 –> P2 O5+ Nhân các hệ số với mẫu số chung nhỏ nhất để khử các phân số. đây nhân 2.2.2P 2.5/2O2 –> 2P2 O5hay 4P 5O2 –> 2P2 O54. Phương pháp “chẵn lẻ”:Một phản ứng sau khi đã cân bằng thì số nguyên tử của một nguyên tố vế trái bằng số nguyên tử nguyên tố đó vế phải. Vì vậy nếu số nguyên tử của một nguyên tố một vế là số chẵn thì số nguyên tử nguyên tốđó vế kia phải chẵn. Nếu một công thức nào đó số nguyên tử nguyên tố đó còn lẻ thì phải nhân đôi.Ví dụ: FeS2 O2 –> Fe2 O3 SO2Ở vế trái số nguyên tử O2 là chẵn với bất kỳ hệ số nào. vế phải, trong SO2 oxi là chẵn nhưng trong Fe2 O3 oxi là lẻ nên phải nhân đôi. Từ đó cân bằng tiếp các hệ số còn lại.2Fe2 O3 –> 4FeS2 –> 8SO2 11O2Đó là thứ tự suy ra các hệ số của các chất. Thay vào PTPU ta được:4FeS2 11O2 –> 2Fe2 O3 8SO25. Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất:Chọn nguyên tố có mặt nhiều hợp chất nhất trong phản ứng để bắt đầu cân bằng hệ số các phân tử.Ví dụ: Cu HNO3 –>Cu(NO3 )2 NO H2 ONguyên tố có mặt nhiều nhất là nguyên tố oxi, vế phải có nguyên tử, vế trái có 3. Bội số chung nhỏ nhất của và là 24, vậy hệ số của HNO3 là 24 /3 8Ta có 8HNO3 –> 4H2 2NO (Vì số nguyên tử vế trái chẵn)3Cu(NO3 )2 –> 3CuVậy phản ứng cân bằng là:3Cu 8HNO3 –> 3Cu(NO3 )2 2NO 4H2 O6. Phương pháp cân bằng theo “nguyên tố tiêu biểu”:Nguyên tố tiêu biểu là nguyên tố có đặc điểm sau:+ Có mặt ít nhất trong các chất phản ứng đó.+ Liên quan gián tiếp nhất đến nhiều chất trong phản ứng.+ Chưa thăng bằng về nguyên tử hai vế.Phương pháp cân bằng này tiến hành qua ba bước:a. Chọn nguyên tố tiêu biểu.b. Cân bằng nguyên tố tiêu biểu.c. Cân bằng các nguyên tố khác theo nguyên tố này.Ví dụ: KMnO4 HCl –> KCl MnCl2 Cl2 H2 Oa. Chọn nguyên tố tiêu biểu: Ob. Cân bằng nguyên tố tiêu biểu: KMnO4 –> 4H2 Oc. Cân bằng các nguyên tố khác:+ Cân bằng H: 4H2 –> 8HCl+ Cân bằng Cl: 8HCl –> KCl MnCl2 5/2Cl2Ta được:KMnO4 8HCl –> KCl MnCl2 5/2Cl2 4H2 OSau cùng nhân tất cả hễ số với mẫu số chung ta có:2KMnO4 16HCl –> 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2 O7. Phương pháp cân bằng theo trình tự kim loại phi kim:Theo phương pháp này đầu tiên cân bằng số nguyên tử kim loại, sau đến phi kim và cuối cùng là H, sau cùng đưa các hệ số đã biết để cân bằng nguyên tử O.Ví dụ 1. NH3 O2 –> NO H2 OPhản ứng này không có kim loại, nguyên tử phi kim đã cân bằng. Vậy ta cân bằng luôn H:2NH3 –> 3H2 (Tính BSCNN, sau đó lấy BSCNN chia cho các chỉ số để được các hệ số)+ Cân bằng N: 2NH3 –> 2NO+ Cân bằng và thay vào ta có:2NH3 5/2O2 –> 2NO 3H2 OCuối cùng nhân các hệ số với mẫu số chung nhỏ nhất:4NH3 5O2 –> 4NO 6H2 OVí dụ 2. CuFeS2 O2 CuO Fe2 O3 SO2Hoàn toàn tương tự như trên. Do nguyên tử Cu đã cân bằng, đầu tiên ta cân bằng Fe, tiếp theo cân bằng theo thứ tựCu –> –> rồi nhân đôi các hệ số:4CuFeS2 13O2 –> 4CuO 2Fe2 O3 8SO28. Phương pháp cân bằng phản ứng cháy của chất hữu cơ:a. Phản ứng cháy của hidrocacbon:Nên cân bằng theo trình tự sau:- Cân bằng số nguyên tử H. Lấy số nguyên tử của hidrocacbon chia cho 2, nếu kết quả lẻ thì nhân đôi phân tử hidrocacbon, nếu chẵn thì để nguyên.- Cân bằng số nguyên tử C.- Cân bằng số nguyên tử O.Tự lấy ví dụ nghen.b. Phản ứng cháy của hợp chất chứa O.Cân bằng theo trình tự sau:- Cân bằng số nguyên tử C.- Cân bằng số nguyên tử H.- Cân bằng số nguyên tử bằng cách tính số nguyên tử vế phải rồi trừ đi số nguyên tử có trong hợp chất. Kết quả thu được đem chia đôi sẽ ra hệ số của phân tử O2. Nếu hệ số đó lẻ thì nhân đôi cả vế của PT để khử mẫu số.9. Phương pháp xuất phát từ bản chất hóa học của phản ứng:Phương pháp này lập luận dựa vào bản chất của phản ứng để cân bằng.Ví dụ: Fe2 O3 CO –> Fe CO2Theo phản ứng trên, khi CO bị oxi hóa thành CO2 nó sẽ kết hợp thêm oxi. Trong phân tử Fe2 O3 có nguyên tử oxi, như vậy đủ để biến phân tử CO thành phân tử CO2 Do đó ta cần đặt hệ số trước công thức CO và CO2 sau đó đặt hệ số trước Fe:Fe2 O3 3CO –> 2Fe 3CO210. Phương pháp cân bằng electron:Đây là phương pháp cân bằng áp dụng cho các phản ứng oxi hóa khử. Bản chất của phương trình này dựa trênm nguyên tắc Trong một phản ứng oxi hóa khử, số electron do chất khử nhường phải bằng số electron do chất oxi hóa thu.Việc cân bằng qua ba bước:a. Xác định sự thay đổi số oxi hóa.b. Lập thăng bằng electron.c. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại.Ví dụ. Cân bằng phản ứng:FeS HNO3 –> Fe(NO3 )3 N2 H2 SO4 H2 Oa. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:Fe +2 –> Fe +3S -2 –> +6N +5 –> +1(Viết số oxi hóa này phía trên các nguyên tố tương ứng)b. Lập thăng bằng electron:Fe +2 –> Fe +3 1eS -2 –> +6 8eFeS –> Fe +3 +6 9e2N +5 8e –> 2N +1– Có 8FeS và 9N2O.c. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:8FeS 42HNO3 –> 8Fe(NO3 )3 9N2 8H2 SO4 13H2 OVí dụ 2. Phản ứng trong dung dịch bazo:NaCrO2 Br2 NaOH –> Na2 CrO4 NaBrCrO 2- 4OH –> CrO4 2- 2H2 3e x2Br2 2e –> 2Br x3Phương trình ion:2CrO 2- 8OH 3Br2 –> 2CrO4 2- 6Br 4H2OPhương trình phản ứng phân tử:2NaCrO2 3Br2 8NaOH –> 2Na2 CrO4 NaBr 4H2 OVí dụ 3. Phản ứng trong dung dịch có H2 tham gia:KMnO4 K2 SO3 H2 –> MnO2 K2 SO4MnO 4- 3e 2H2 –> MnO2 4OH x2SO3 2- H2O –> SO4 2- 2H+ 2e x3Phương trình ion:2MnO 4- H2 3SO3 2- –> 2MnO2 2OH 3SO4 2-Phương trình phản ứng phân tử:2KMnO4 3K2 SO3 H2 –> 2MnO2 3K2 SO4 2KOH11. Phương pháp cân bằng đại số:Dùng để xác định hệ số phân tử của chất tham gia và thu được sau phản ứng hoá học, ta coi hệ số là các ẩn số và kí hiệu bằng các chữ cái a, b, c, d… rồi dựa vào mối tương quan giữa các nguyên tử của các nguyên tố theo định luật bảo toàn khối lượng để lập ra một hệ phương trình bậc nhất nhiều ẩn số. Giải hệ phương trình này và chọn các nghiệm là các số nguyên dương nhỏ nhất ta sẽ xác định được hệ số phân tử của các chất trong phương trình phản ứng hoá học.Ví dụ: Cân bằng phản ứng:Cu HNO3 –> Cu(NO3 )2 NO H2 OKí hiều các hệ số phải tìm là các chữ a, b, c, d, và ghi vào phương trình ta thu được:aCu bHNO3 –> cCu(NO3 )2 dNO eH2 O+ Xét số nguyên tử Cu: (1)+ Xét số nguyên tử H: 2e (2)+ Xét số nguyên tử N: 2c (3)+ Xét số nguyên tử O: 3b 6c (4)Ta được hệ phương trình ẩn và giải như sau:Rút b/2 từ phương trình (2) và 2c từ phương trình (3) và thay vào phương trình (4):3b 6c 2c b/2=> 8c/3Ta thấy để nguyên thì phải chia hết cho 3. Trong trường hợp này để hệ số của phương trình hoá học là nhỏ nhất ta cần lấy 3. Khi đó: 3, 8, 2, 4Vậy phương trình phản ứng trên có dạng:3Cu 8HNO3 –> 3Cu(NO3 )2 2NO 4H2 OỞ ví dụ trên trong phương trình hoá học có chất (Cu, HNO3 Cu(NO3 )2 NO, H2 O) và nguyên tố (Cu, H, N, O) khi lập hệ phương trình đại số để cân bằng ta được một hệ phương trình với ẩn số. Hay nói một cách tổng quát, ta có ẩn số và phương trình.Như vậy khi lập một hệ phương trình đại số để cân bằng một phương trình hoá học, nếu có bao nhiêu chất trong phương trình hoá học thì có bấy nhiêu ẩn số và nếu có bao nhiêu nguyên tố tạo nên các hợp chất đó thì có bấy nhiêu phương trình.Trên đây chỉ là phần trích dẫn 10 trang đầu của tài liệu và có thế hiển thị lỗi font, bạn muốn xem đầyđủ tài liệu gốc thì ấn vào nút Tải về phía dưới.