Đang tải... (xem toàn văn)
I.Khái NiệmCân bằng hóa học là sự cân bằng về số lượng nguyên tố của các chất trong hai vế của một phản ứng hóa học.II.Các Phương Pháp Cân Bằng1.Phương pháp nguyên tử nguyên tố:Đây là một phương pháp khá đơn giản. Khi cân bằng ta cố ý viết các đơn chất khí (H2, O2, N2...) dưới dạng nguyên tử riêng biệt rồi lập luận qua một số bước.Ví dụ: Cân bằng phản ứng P + O2 > P2O5 Ta viết: P + O > P2O5Để tạo thành 1 phân tử P2O5 cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O: 2P + 5O >P2O5Nhưng phân tử oxi bao giờ cũng gồm hai nguyên tử, như vậy nếu lấy 5 phân tử oxitức là số nguyên tử oxi tăng lên gấp 2 thì số nguyên tử P và số phân tử P2O5 cũng tăng lên gấp 2, tức 4 nguyên tử P và 2 phân tử P2O5Do đó: 4P + 5O2 > 2 P2O5
12 cách cân phương trình hóa học I Khái Niệm Cân hóa học cân số lượng nguyên tố chất hai vế phản ứng hóa học II Các Phương Pháp Cân Bằng Phương pháp nguyên tử nguyên tố: Đây phương pháp đơn giản Khi cân ta cố ý viết đơn chất khí (H , O , 2 N ) dạng nguyên tử riêng biệt lập luận qua số bước Ví dụ: Cân phản ứng P + O -> P O Ta 2 viết: P + O -> P O Để tạo thành phân tử P O cần nguyên tử P nguyên tử O: 2P + 5O -> P O Nhưng phân tử oxi gồm hai nguyên tử, lấy phân tử oxi tức số nguyên tử oxi tăng lên gấp số nguyên tử P số phân tử P O tăng lên gấp 2, tức nguyên tử P phân tử P O Do đó: 4P + 5O2 -> P O Phương pháp hóa trị tác dụng: Hóa trị tác dụng hóa trị nhóm nguyên tử hay nguyên tử nguyên tố chất tham gia tạo thành PUHH Áp dụng phương pháp cần tiến hành bước sau: + Xác định hóa trị tác dụng: BaCl + Fe (SO ) -> BaSO + FeCl 2 43 Hóa trị tác dụng từ trái qua phải là: II I - III - II - II - II - III - I Tìm bội số chung nhỏ hóa trị tác dụng: BSCNN(1, 2, 3) = + Lấy BSCNN chia cho hóa trị ta hệ số: 6/II = 3, 6/III = 2, 6/I = Thay vào phản ứng: 3BaCl + Fe (SO ) -> 3BaSO + 2FeCl 2 43 Dùng phương pháp củng cố khái niệm hóa trị, cách tính hóa trị, nhớ hóa trị nguyên tố thường gặp Phương pháp dùng hệ số phân số: Đặt hệ số vào công thức chất tham gia phản ứng, không phân biệt số nguyên hay phân số cho số nguyên tử nguyên tố hai vế Sau khử mẫu số chung tất hệ số Ví dụ: P + O -> P O 2 + Đặt hệ số để cân bằng: 2P + 5/2O -> P O 2 + Nhân hệ số với mẫu số chung nhỏ để khử phân số Ỏ nhân 2.2P + 2.5/2O -> P O 2 hay 4P + 5O -> P O 2 Phương pháp "chẵn - lẻ": Một phản ứng sau cân số nguyên tử nguyên tố vế trái số nguyên tử nguyên tố vế phải Vì số nguyên tử nguyên tố vế số chẵn số nguyên tử nguyên tố vế phải chẵn Nếu công thức số nguyên tử nguyên tố lẻ phải nhân đôi Ví dụ: FeS + O -> Fe O + 2 SO Ở vế trái số nguyên tử O chẵn với hệ số Ở vế phải, SO oxi 2 chẵn Fe O oxi lẻ nên phải nhân đôi Từ cân tiếp hệ số lại Fe O -> 4FeS -> 8SO -> 11O 2 Đó thứ tự suy hệ số chất Thay vào PTPU ta được: 4FeS + 11O -> Fe O + 8SO 2 Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất: Chọn nguyên tố có mặt nhiều hợp chất phản ứng để bắt đầu cân hệ số phân tử Ví dụ: Cu + HNO -> Cu(NO ) + NO + H O 32 Nguyên tố có mặt nhiều nguyên tố oxi, vế phải có nguyên tử, vế trái có Bội số chung nhỏ 24, hệ số HNO 24/3 = Ta có 8HNO -> 4H O -> 2NO (Vì số nguyên tử N vế trái chẵn) -> 3Cu(NO ) 32 -> 3Cu Vậy phản ứng cân là: 3Cu + 8HNO -> 3Cu(NO ) + 2NO + 4H O 32 Phương pháp cân theo "nguyên tố tiêu biểu": Nguyên tố tiêu biểu nguyên tố có đặc điểm sau: + Có mặt chất phản ứng + Liên quan gián tiếp đến nhiều chất phản ứng + Chưa thăng nguyên tử hai vế Phương pháp cân tiến hành qua ba bước: a Chọn nguyên tố tiêu biểu b Cân nguyên tố tiêu biểu c Cân nguyên tố khác theo nguyên tố Ví dụ: KMnO + HCl -> KCl + MnCl + Cl + H O 2 a Chọn nguyên tố tiêu biểu: O b Cân nguyên tố tiêu biểu: KMnO -> 4H O c Cân nguyên tố khác: + Cân H: 4H O -> 8HCl + Cân Cl: 8HCl -> KCl + MnCl + 5/2Cl Ta 2 được: KMnO + 8HCl -> KCl + MnCl + 5/2Cl + 4H O 2 Sau nhân tất số với mẫu số chung ta có: 2KMnO + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl + 5Cl + 8H O 2 Phương pháp cân theo trình tự kim loại - phi kim: Theo phương pháp cân số nguyên tử kim loại, sau đến phi kim cuối H, sau đưa hệ số biết để cân nguyên tử O Ví dụ NH + O -> NO + H O 2 Phản ứng kim loại, nguyên tử phi kim N cân Vậy ta cân H: 2NH -> H O (Tính BSCNN, sau lấy BSCNN chia cho số để hệ số) + Cân N: 2NH -> 2NO + Cân O thay vào ta có: 2NH + 5/2O -> 2NO + H O 2 Cuối nhân hệ số với mẫu số chung nhỏ nhất: 4NH + 5O -> 4NO + H O 2 Ví dụ CuFeS + O -> CuO + Fe O + SO 2 Hoàn toàn tương tự Do nguyên tử Cu cân bằng, ta cân Fe, cân theo thứ tự Cu -> S -> O nhân đôi hệ số: 4CuFeS + 13O -> 4CuO + 2Fe O + 8SO 2 Phương pháp cân phản ứng cháy chất hữu cơ: a Phản ứng cháy hidrocacbon: Nên cân theo trình tự sau: - Cân số nguyên tử C - Cân số nguyên tử H - Cân số nguyên tử O Cân số nguyên tử O cách tính tổng số nguyên tử O vế phải sau chia cho hệ số O vế phải, chia lẻ ta nhân tất chất vế với Ví dụ : C H + O -> CO + H O 2 Cân C C H + O > 2CO + 2 H O cân H C H + O -> CO + H O 2 cân băng O , số nguyên tử O vế phải = 2*2 + = 7, sau chia cho hệ số O vế trái (7:2 = 7/2) 7/2 chia lẻ nên nhân tất phân tử vế với 2 C H + O -> CO + H O 2 b Phản ứng cháy hợp chất chứa O Cân theo trình tự sau: - Cân số nguyên tử C - Cân số nguyên tử H - Cân số nguyên tử O cách tính số nguyên tử O vế phải trừ số nguyên tử O có hợp chất Kết thu đem chia đôi hệ số phân tử O2 Nếu hệ số lẻ nhân đôi vế PT để khử mẫu số Phương pháp xuất phát từ chất hóa học phản ứng: Phương pháp lập luận dựa vào chất phản ứng để cân Ví dụ: Fe O + CO -> Fe + CO Theo phản ứng trên, CO bị oxi hóa thành CO kết hợp thêm oxi Trong phân tử Fe O có nguyên tử oxi, đủ để biến phân tử CO thành phân tử CO Do ta cần đặt hệ số trước công thức CO CO sau đặt hệ số trước Fe: Fe O + 3CO -> 2Fe + CO 10 Phương pháp đại số Nguyên tắc: số nguyên tử nguyên tố hai vế phải • Các bước cân bằng: o Đặt ẩn số hệ số hợp thức o Dùng định luật bảo toàn khối lượng để cân nguyên tố lập phương trình đại số o Chọn nghiệm tùy ý cho ẩn, dùng hệ phương trình đại số để suy ẩn số lại • Thí Dụ: • a FeS + b O → c Fe O + d SO 2 Ta có: Fe: a = 2c S : 2a = d O : 2b = 3c + 2d Chọn c = a = 2, d = 4, b = 11/2 Nhân hai vế với ta phương trình: FeS + 11 O → Fe O + SO 2 11 Phương pháp cân electron Nguyên tắc: dựa vào bảo toàn electron nghĩa tổng số electron chất khử cho phải tổng số electron chất oxi hóa nhận • Các bước cân bằng: o Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng với nguyên tố có thay đổi số oxi hóa o Bước 2: Viết trình: khử (cho electron), oxi hóa (nhận electron) o Bước 3: Cân electron: nhân hệ số để • Tổng số electron cho = tổng số electron nhận (tổng số oxi hóa giảm = tổng số oxi hóa tăng) Bước 4: Cân nguyên tố không thay đổi số oxi hoá, thường theo thứ o tự Kim loại (ion dương) Gốc axit (ion âm) Môi trường (axit, bazơ) Nước (cân H O để cân hiđro) o Bước 5: Kiểm tra lại số nguyên tử oxi hai vế (phải nhau) Lưu ý: • Khi viết trình oxi hoá trình khử nguyên tố, cần theo số qui định nguyên tố • Thí Dụ: Fe + H SO → Fe (SO ) + SO + đặc, nóng 43 H O +3 Fe → Fe + 3e +3 x 2Fe → 2Fe + 6e +6 +4 3xS + 2e → S 2Fe + 6H SO → Fe (SO ) + 3SO + 6H 43 2 12 Phương pháp cân ion – electron Phạm vi áp dụng: trình xảy dung dịch, có tham gia môi trường (H O, dung dịch axit bazơ tham gia) • Các nguyên tắc: + o Nếu phản ứng có axit tham gia: vế thừa O phải thêm H để tạo H O o Nếu phản ứng có bazơ tham gia: vế thừa O phải thêm H O để tạo OH • Các bước tiến hành: • o o Bước 1: Tách ion, xác định nguyên tố có số oxi hóa thay đổi viết nửa phản ứng oxi hóa – khử Bước 2: Cân bán phản ứng: Cân số nguyên tử nguyên tố hai vế + Thêm H hay OH Thêm H O để cân số nguyên tử hiđro Kiểm soát số nguyên tử oxi hai vế (phải nhau) Cân điện tích thêm electron vào nửa phản ứng để cân điện tích o Bước 3: Cân electron, nhân hệ số để Tổng số electron cho = tổng số electron nhận (tổng số oxi hóa giảm = tổng số oxi hóa tăng) Bước 4: Cộng nửa phản ứng ta có phương trình ion thu gọn o Bước 5: Để chuyển phương trình dạng ion thu gọn thành phương trình ion đầy đủ phương trình phân tử cần cộng vào hai vế lượng cation anion để bù trừ điện tích Thí Dụ: Cân phương trình phản ứng: o • Cu + HNO → Cu(NO ) + NO + H O 32 o Bước 1: Cu + H + NO Cu 2+ Cu -→ Cu NO → NO o Bước 2: Cân nguyên tố 2+ Cu → Cu + NO + 4H → NO + 2H O3 Cân điện tích 2+ Cu → Cu + 2e + O NO + 4H + 3e → NO + 2H o Bước 3: Cân electron x Cu → Cu 2+ → + 2e 2+ - ++ NO + H O + 2NO x NO - + O + 4H + 3e → NO + 2H o Bước 4: 3Cu + 2NO - + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O * Bước 5: 3Cu + 8HNO → 3Cu(NO ) + 2NO +4H O 32 BÀI TẬP ÁP DỤNG → FeS2 + O2 SO2↑ + Fe2O3 → Fe(OH)3 Fe2O3 + H2O → SO2 + H2S S↓ + H2O → Fe2O3 + H2 Fe3O4 + H2O → FeS + HCl FeCl2 + H2S↑ → Fe(OH)2 + O2 + H2O Fe(OH)3↓ → FeCl2 + NaOH Fe(OH)2↓ + NaCl → MnO2 + HBr Br2 + MnBr2 + H2O → Cl2 + SO2 + H2O HCl + H2SO4 → 10 Ca(OH)2 + NH4NO3 NH3 + Ca(NO3)2 + H2O → 11 Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + H2O → 12 CxHy(COOH)2 + O2 CO2 + H2O → 13 KHCO3 + Ca(OH)2(d) K2CO3 + CaCO3 + H2O → 14 Al2O3 + KHSO4 Al2(SO4)3 + K2SO4 + H2O → 15 Fe2O3 + H2 FexOy + H2O → 16 NaHSO4 + BaCO3 Na2SO4 + BaSO4 + CO2 + H2O → 17 H2SO4 + Fe Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O → 18 H2SO4 + Ag Ag2SO4 + SO2 + H2O → 19 Ba(HCO3)2 + Ca(OH)2 BaCO3 + CaCO3 + H2O → 20 Fe2O3 + HNO3 Fe(NO3)2 + H2O → 21 FexOy + O2 Fe2O3 → 22 MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O → 23 NaCl + H2O NaOH + Cl2 + H2 → 24 KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O → 25 KMnO4 + NaCl + H2SO4 Cl2 + H2O + K2SO4 + Na2SO4 + MnSO4 → 26 Fe3O4 + HCl FeCl2 + FeCl3 + H2O → 27 FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 → 28 Cu + H2SO4(đặc) CuSO4 + SO2 + H2O → 29 FexOy + CO FeO + CO2 → 30 FexOy + Al Fe + Al2O3 → 31 FexOy + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O → 32 FexOy + H2 Fe + H2O → 33 Al(NO3)3 Al2O3 + NO2 + O2 → 34 FeSO4 + H2SO4 + KMnO4 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O → 35 KMnO4 + K2SO3 + H2O MnO2 + K2SO4 + KOH → 36 SO2 + KMnO4 + H2O MnSO4 + K2SO4 + H2SO4 → 37 K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 Cr2(SO4)3 + K2SO4 + S + H2O → 38 K2Cr2O7 + HBr CrBr3 + KBr + Br2 + H2O → 39 K2Cr2O7 + HCl CrCl3 + KCl + Cl2 + H2O → 40 K2Cr2O7 + SO2 + H2SO4 Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O → 41 S + HNO3 H2SO4 + NO2 + H2O → 42 P + H2SO4 H3PO4 + SO2 + H2O → 43 Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O → 44 Al + HNO3(rất loãng) Al(NO3)3 + N2 + H2O → 45 Al + HNO3(rất loãng) Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O 1: Cân phương trình phản ứng sau: A Dạng bản: P + KClO3 → P2O5 + KCl P + H2 SO4 → H3PO4 + SO2 + H2O S+ HNO3 → H2SO4 + NO C3H8 + HNO3 → CO2 + NO + H2O H2S + HClO3 → HCl + H2SO4 H2SO4 + C 2H2 → CO2 + SO2 + H2O B Dạng có môi trường: Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NO + H2O Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2S + H2O Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O FeCO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + S + CO2 + H2O Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2O Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O FeSO4 + H2SO4 + KMnO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O KMnO4 + HCl→ KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O K2Cr2O7 + HCl→ KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O C Dạng tự oxi hóa khử: S + NaOH → Na2S + Na2SO4 + H2O [...]... HNO3 H2SO4 + NO2 + H2O → 42 P + H2SO4 H3PO4 + SO2 + H2O → 43 Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O → 44 Al + HNO3(rất loãng) Al(NO3)3 + N2 + H2O → 45 Al + HNO3(rất loãng) Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O 1: Cân bằng các phương trình phản ứng sau: A Dạng cơ bản: P + KClO3 → P2O5 + KCl P + H2 SO4 → H3PO4 + SO2 + H2O S+ HNO3 → H2SO4 + NO C3H8 + HNO3 → CO2 + NO + H2O H2S + HClO3 → HCl + H2SO4 H2SO4 + C 2H2 → CO2 + SO2... + H2O Fe(OH)3↓ → 7 FeCl2 + NaOH Fe(OH)2↓ + NaCl → 8 MnO2 + HBr Br2 + MnBr2 + H2O → 9 Cl2 + SO2 + H2O HCl + H2SO4 → 10 Ca(OH)2 + NH4NO3 NH3 + Ca(NO3)2 + H2O → 11 Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + H2O → 12 CxHy(COOH)2 + O2 CO2 + H2O → 13 KHCO3 + Ca(OH)2(d) K2CO3 + CaCO3 + H2O → 14 Al2O3 + KHSO4 Al2(SO4)3 + K2SO4 + H2O → 15 Fe2O3 + H2 FexOy + H2O → 16 NaHSO4 + BaCO3 Na2SO4 + BaSO4 + CO2 + H2O → 17 H2SO4... Fe(NO3)3 + N2O + H2O Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O FeSO4 + H2SO4 + KMnO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O KMnO4 + HCl→ KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O K2Cr2O7 + HCl→ KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O C Dạng tự oxi hóa khử: S + NaOH → Na2S + Na2SO4 + H2O ... hóa tăng) Bước 4: Cộng nửa phản ứng ta có phương trình ion thu gọn o Bước 5: Để chuyển phương trình dạng ion thu gọn thành phương trình ion đầy đủ phương trình phân tử cần cộng vào hai vế lượng... tử Cu cân bằng, ta cân Fe, cân theo thứ tự Cu -> S -> O nhân đôi hệ số: 4CuFeS + 13O -> 4CuO + 2Fe O + 8SO 2 Phương pháp cân phản ứng cháy chất hữu cơ: a Phản ứng cháy hidrocacbon: Nên cân theo... hữu cơ: a Phản ứng cháy hidrocacbon: Nên cân theo trình tự sau: - Cân số nguyên tử C - Cân số nguyên tử H - Cân số nguyên tử O Cân số nguyên tử O cách tính tổng số nguyên tử O vế phải sau chia cho