Đang tải... (xem toàn văn)
Tuy nhiên đối với học sinh muốn làm theo phương pháp này thì yêu cầu độ hiểu sâu về phản ứng cũng như sự tăng giảm số oxi hóa của các nguyên tố, mà các bạn học sinh đã được học mới chỉ d[r]
(1)Một số bí giúp học sinh cân nhanh và chính xác phương trình hóa học đơn giản I.Đặt vấn đề Để làm tốt các bài tập hóa học, việc cần thiết trước hết là chúng ta cần phải cân nhanh và đúng các phương trình hóa học làm các bước Có nhiều phương pháp để cân phương trình hóa học đó có phương pháp “ thăng electron và ion- electron” là cách thăng nhanh và chính xác Và có thể áp dụng vào lằm các bài tập nâng cao, các bài tập khó đòi hỏi tư Tuy nhiên học sinh muốn làm theo phương pháp này thì yêu cầu độ hiểu sâu phản ứng tăng giảm số oxi hóa các nguyên tố, mà các bạn học sinh đã học dừng lại bước lập phương trình hóa học nêu sách giáo khoa lớp 8, đó là: +Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng + Bước 2: Cân số nguyên tố nguyên tố: Tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức +Bước 3: Hoàn thành phương trình hóa học=> Viết phương trình hóa học II Giải vấn đề * Giải pháp 1: Cân theo phương pháp “ Hệ số thập phân” Để thực phương pháp này, ta cần thực theo các bước sau: +Bước 1: Đưa các hệ số là số nguyên hay phân số vào trước các công thức hóa học cho số lương nguyên tố vế phương trình là +Bước 2: Quy đồng khử mẫu số khử mẫu để phương trình hóa học hoàn chỉnh Ví dụ 1: Cân phản ứng sau P + O t PO 2 Ở phương trình này ta thấy vế phải có hai nguyên tử P và nguyên tử còn vế trái có nguyên tử p và nguyên tử O (2) Caùch laøm: + Đưa hệ số vào trước p hệ số vào trước O2 để cân số nguyên tử 2P + Ot2 - P2O5 Tiếp đó ta quy đồng mẫu số chung là ta + t0 2 P+ O2 - 2 P2O5 +Khử mẫu ta phương trình hoàn chỉnh t0 4P + 5O2 2P2O5 Ví dụ 2: Cân phản ứng sau t0 C2H2 + O2 - CO2 + H2O Ở phương trình này ta thấy vế phải có nguyên tử C, bên trái có C vaäy Caùch laøm: +Đặt hệ số vào trước CO2 t0 C2H2 + O2 - 2O2 + H2 O +Lúc này ta thấy vế trái có nguyên tử O còn vế bên phải có 5 nguyên tử ta thêm hệ số vào O2 C2H2 + t O2 - 2CO2 + H2O +Tương tự quy đồng khử mẫu số ta t0 (3) 2C2H2 + 5O2 2CO2 + 2H2O t0 Ví duï 3: Al2O3 - Al + O2 Tương tự ta đặt vào trước Al và vào trước O2 Al2O3 -t0 2Al + O2 Quy đồng mẫu số với khử mẫu ta phương trình hoá học t0 4Al + 3O 2Al O 2 Nhận xét: phương pháp này áp dụng đặc biệt có hiệu với các phương trình có nhiều chất là đơn chất tổng số chất PƯ từ đến 4(như các phản ứng kim loại, phi kim với các chất khaùc hay caùc PÖ phaân huyû taïo ñôn chaát) *Giải pháp 2: Cân các phương trình hoá học theo phương pháp “chaün-leõ” Để cân theo phương pháp này ta làm sau: Xét các chất trước và sau phản ứng Nếu số nguyên tử cùng nguyên tố số công thức hoá học là số chẵn còn công thức khác lại là số lẻ thì đặt hệ số trước công thức có số nguyên tử là lẽ, sau đó tìm các heä soá coøn laïi Ví dụ 1: Cân phương trình hoá học sau t0 FeS2 + O2 - Fe2O3 + SO2 Ta thấy số nguyên tử oxi O2 và SO2 là chẵn còn Fe2O3 là lẽ cần đặt hệ số trước công thức Fe2O3 Caùch laøm: t0 (4) FeS2 + O2 - 2Fe2O3 + SO2 Tiếp theo ta cân sắt và lưu huỳnh t 4FeS + O - 2Fe O + SO 2 t 4FeS2 + O2 - 2Fe2O3 + SO2 +8SO2 Cuối cùng ta cân oxi ta thấy vế phải có tổng cộng 22 oxi phải thêm hệ số 11 vào trước công thức 02 ta phương trình hoá học t0 2Fe O + 8SO 4FeS + 11 O 2 Ví dụ 2: Cân phương trình hoá học sau t0 AlCl + Cu Al + CuCl Ta thấy clo công thức CuCl2 là chẵn còn AlCl3 lẻ Cách làm: Thêm trước công thức AlCl3 t0 2AlCl + Cu Al + CuCl Tieáp theo ta caân baèng clo vaø nhaân 2Al + CuCl2 - 2AlCl3 + Cu Cuối cùng ta cân đồng ta phương trình hoá học 2Al + 3CuCl2 2AlCl3 + 3Cu Ví duï 3: Laäp PTHH cuûa PÖ Fe203 + HCl - FeCl3 +H2O Ta thấy số nguyên tử Fe Fe203 là chẵn còn FeCl3 là lẽ ta thêm trước FeCl3 Fe203 + HCl - 2FeCl3 +H2O Ta tieáp tuïc caân baèng clo Fe203 + 6HCl - 2FeCl3 +H2O (5) Cuoái cuøng ta caân baèng Fe203 + 6HCl 2FeCl3 +3H2O Nhận xét : Trong các trường hợp cụ thể có thể các PTHH có nhiều nguyên tố mà số là chẵn số bên là lẻ đó ta nên chọn nguyên tố có số lẻ cao để cân t0 Ví duï : Al + O2 - Al2O3 Cả nguyên tố nhóm và nguyên tố nhóm và nguyên tử oxi công thức là chẵn 1công thức là lẻ oxi có số lẻ cao nên cân oxi trước t0 Al + O2 - 2Al2O3 t 2Al2O3 Al + O2 t0 2Al2O3 4Al + O2 Nếu cân nhôm trước hệ số thường lẻ phải quy đồng khử maãu: t0 2Al + O2 - Al2O3 2Al + Ot2 - Al2O3 Nhân các hệ số với khử mẫu t0 Al + 3O2 - 2Al2O3 Lưu ý: Với PTHH có tất chất đó có chất là đơn chất thì sau chọn nguyên tố thích hợp để cân ta có thể tìm bội số chung nhỏ các số nguyên tố đó công thức hoá học để tìm hệ số cùng lúc: t0 Ví duï 1: Al + Cl2 - AlCl3 (6) Cách làm ta chọn nguyên tố clo để cân bội số chung nhỏ số 2, là ta lấy : = điền trước AlCl Lấy : = điền trước Cl2 ta t0 Al +3Cl2 - 2AlCl3 Caân baèng nhoâm: t0 2AlCl3 2Al + 3Cl2 Ví duï 2: P + O2 P2O5 t0 Ta chọn oxi để cân Bội số chung nhỏ và là 10 lấy bội số chung trên chia cho số nguyên tố oxi công thức hoá học để tìm hệ số 10 : = điền vào trước O2; 10 : = điền vào trước P2O5 ta được: t0 P + 5O2 - 2P2O5 Sau đó cân phốt cách thêm vào trước P ta PTHH 4P + 5O2 t 2P2O5 t0 Ví duï 3: N2 + 3H2 - 2NH3 Ta choïn Hidroâ Boäi soá chung gaàn nhaát cuûa chæ soá, cuûa nguyeân toá Hiđrô là lầy bội số chung vừa tìm chia cho số các số công thức, ta tìm các hệ số tương ứng là N2 + 3H2 t0 2NH3 *Giải pháp 3: Cân phản ứng theo phương pháp “ Đại số” Để cân phương trình hoá học theo phương pháp này ta cần thực các bước sau: (7) +Bước 1: Đưa các hệ số a, b, c, d, e… vào trước công thức hoá học vế PTHH +Bước 2: Cân số nguyên tử vế phương trình hệ phương trình đại số bậc chứa các ẩn a, b, c, d, e…(lưu ý để lập các phương trình cần nắm vững tổng số nguyên tử nguyên tố vế trái luôn tổng số nguyên tử, nguyên tố đó vế phải Như với PTHH bất kì có tổng số chất là n thì ta luôn lập được(n – 1) phương trình) +Bước : Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số a, b, c, d, e… (löu yù vì heä phöông trình coù n aån nhöng chæ coù(n-1) PTHH neân ta choïn giaù trị bất kì cho ẩn số nào đó cho dễ tìm các hệ số còn lại theo giá trị đó, giải tìm các hệ số còn lại) +Bước 4: Đưa các giá trị (a, b, c, d, e…) vừa tìm vào PTHH (nếu hệ số tìm là phân số ta quy đồng khử mẫu) Ví dụ 1: Lập phương trình hoá học Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO2 + H2O +Bước 1: Đặt các hệ số hợp thức vào PTHH a Cu + b HNO3 c Cu(NO3)2 + d NO2 + e H2O +Bước 2: Thiết lập hệ phương trình dựa vào mối liên hệ tổng số nguyên tử nguyên tố phải tổng số nguyên tử nguyên tố đó bên phải: Ta lập các PTHH(5 chất nên lập phương trình đại số) Cu : a = c (1) H : b = 2.e (2) N :b=2.c+d (3) (8) O : 3b = 3.2.c + 2d + e ⇔ 3b = 6c + 2d + e (4) +Bước 3: Giải hệ phương trình đại số trên cách: chọn hệ số c = 1(coù theå choïn heä soá khaùc vaø giaù trò khaùc vaäy vieäc tính coù theå gaëp khoù khăn hơn) từ (1) ⇒ a = c = Maët khaùc ta coù: b = 2e ⇒ e = ta được: b=2+d b Thay caùc giaù trò treân vaøo(3) vaø(4) b=2+d b 3b = + 2d + ⇔ 5b = 12 + 4d Giải hệ phương trình trên ta được: d = 2; b = ⇒ b = thay vào phương trình(2) ta = e ⇒ e = +Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào PTHH ta phương trình hoàn chỉnh: Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Ví dụ 2: Lập PTHH phản ứng: Cu + H2SO4 ñ t CuSO4 + SO2 + H2O +Bước 1: Đưa hệ số hợp thức vào PTHH: t0 a Cu + b H2SO4 c CuSO4 + d SO2 + e H2O +Bước 2: Cân số nguyên hai vế phản ứng: Cu : a = c (1) S :b=c+d (2) H : 2b = 2e (3) O : 4b = 4c + 2d + e (4) (9) +Bước 3: Giải hệ PTHH trên cách từ phương trình (3) chọn e = ⇒ b = Tieáp tuïc giaûi baèng caùch theá giaù trò b vaø e vaøo phöông trình 3, sau 1 đó giải hệ ta c = d = Thay c = vào phương trình (1) ta a = +Bước Thay vào PTHH ta t0 Cu + H 2SO4ñ -2 CuSO4 + SO2 + H2O Quy đồng mẫu số với khử mẫu ta PTHH: Cu + H2SO4ñ t0 CuSO4 + SO2 + 2H2O Nhận xét: Ưu điểm phương pháp là với bất kì phương trình hoá học nào, đặc biệt là với các phương trình khó áp dụng đúng ta luôn tìm các hệ số thích hợp Nhược điểm phương pháp này dài, giải có thể nghiệm là phân số việc tính toán dễ nhầm lẫn đó thời gian Nếu áp dụng phương pháp này thì cân các phương trình khó và không giới hạn thời gian *Giải pháp 4: Ñaây khoâng phaûi laø moät phöông phaùp deã caân baèng PTHH mà là lưu ý cho các em học sinh cân Đó là lập nhiều phương trình hoá học có nhiều các phương trình tương tự xong các em cân phương trình Điều đó thời gian ảnh hưởng đến kết làm bài Do đó cân nên phân loại PTHH tương tự Sau đó cân chính xác PTHH lấy các hệ số đó điền vào các PTHH tương tự Ví duï: Caân baèng caùc PTHH sau: t0 (10) a Fe + Cl2 FeCl3 b Fe2O3 + H2SO4 -t0 c Al + Br2 Fe2(SO4)3 + H2O AlBr3 d Al2O3 + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2O …………………………………………………………………………… Ta thấy phương trình (a) giống với phương trình (c) và phương trình (b) vaäy ta caân baèng PT (a) vaø (b) roài laáy keát quaû ñieàn vaøo caùc PT gioáng nhau: a b Fe + 3Cl2 -2Fe + 3Cl2 t0 2FeCl3 2FeCl3 Suy ra: PTHH cuûa (c) laø: t0 2Al + 3Cl2 2AlCl3 Tương tự ta cân PT (b) Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O Fe2O3 + 3H2SO4 t Fe2(SO4)3 + 3H2O Suy PT (d) laø: Al2O3 + 3H2SO4 t Al2(SO4)3 + 3H2O Cuõng qua caùc ví duï treân ta thaáy PTHH coù theå coù nhieàu caùch caân baèng khác đó =>Cuối cùng: Muốn cân nhanh và chính xác đòi hỏi các bạn phải tự giác vận dụng thường xuyên và linh hoạt các bí cân vào các PTHH cụ thể để thục hoàn chỉnh kỹ cân mình III KEÁT LUAÄN (11) Treân ñaây laø moät soá bí quyeát giuùp hoïc sinh chúng em có thể cân baèng nhanh, chính xác các phương trình phản ứng và phù hợp với trình độ nhận thức chung các bậc học sinh mà chúng em đã tìm hiểu và chon lọc Mặt khác SGK không đề cập đến vấn đề này chưa tổng hợp thành hệ thống vaø caùc saùch tham khaûo dù đã có đòi hỏi người đọc có trình độ nhận thức cao thường dành cho học sinh các lớp phân ban các lớp chọn Dođđó chúng em nghĩ việc áp dụng các phương pháp cân đơn giản trên đây cho học sinh là điều vô cùng cần thiết Tuy nhiên, quá trình làm đề tài nghiên cứu không thể tránh thiếu sót, mong thầy cô và các bạn có thể bổ sung, đóng góp ý kiến để đề tài chúng em hoàn chỉnh và có thể áp dụng vào học tập học sinh Chúng em xin chân thành cảm ơn! MỘT SỐ TAØI LIEÄU THAM KHAÛO - Báo giới ta số 50 + 51 - 04/05/2006 bài tác giả Huỳnh Vaên UÙt THCS Hoa Lö – Quaän – TP Hoà Chí Minh - Phương pháp dạy học nhà trường phổ thông – tác giả: Lê Văn Duõng – Nguyeãn Thò Kim Cuùc - Rèn luyện kĩ giải toán Hóa học – Ngô Ngọc An - Moät soá taøi lieäu khaùc coù lieân quan ( bài giảng tài liệu trên Internet ) (12) ***** (13)