Hướng dẫn cân bằng phương trình hóa học

Cân bằng phương trình hóa học là một bước cực kỳ quan trọng trong các bài toán của các bạn học sinh lớp 7 đến lớp 12. Vậy cân bằng phương trình hóa học là gì? Cách cân bằng phương trình hóa học ra sao?

Sau đây, đội ngũ INVERT chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn biết E=mc2 là gì & công thức và cách sử dụng của nó ra sao một cách chi tiết, dễ hiểu thông qua bài viết sau.

I. Cân bằng phương trình hoá học là gì?

Trong phản ứng hoá học, cân bằng hoá học được hiểu là trạng thái mà chất phản ứng và sản phẩm không thay đổi theo thời gian. Do đó, dẫn đến việc không có sự thay đổi để quan sát được về tính chất của hệ thống.

Thường thì trạng thái này có kết quả khi phản ứng thuận tiến hành với tốc độ tương tự như phản ứng nghịch. Bên cạnh đó, tốc độ phản ứng của phản ứng thuận và phản ứng nghịch thường không bằng 0 và bằng nhau. Ở trạng thái cân bằng động, nồng độ của các chất phản ứng và sản phẩm không thay đổi.

II. Hướng dẫn các cách cân bằng phương trình hoá học.

1. Cân bằng PTHH theo nguyên tử nguyên tố

Đây là cách cân bằng PTHH đầu tiên cũng như là đơn giản nhất mà các bạn có thể dễ dàng áp dụng. Nếu thông thạo, các bạn chỉ cần nhìn là sẽ ra đáp án. Các bước thực hiện như sau:

Bước 1: Đầu tiên, bạn viết lại phương trình dưới dạng nguyên tử riêng biệt như H2, O2,…

Bước 2: Sau đó, tiến hành lập luận số nguyên tử theo thành phần của chất sản phẩm

Bước 3: Cuối cùng, viết lại đúng bản chất của các chất tham gia

Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học sau:

2. Cân bằng PTHH bằng đại số

Phương pháp cân bằng theo đại số là phương pháp cân bằng được dùng để xử lý các PTHH phức tạp. Để có thể cân bằng theo phương pháp đại số, bạn làm như sau:

Bước 1: Đầu tiên, đặt ẩn cho các hệ số.

Bước 2: Tiếp theo, bạn cân bằng và lập phương trình đại số dựa trên định luật bảo toàn khối lượng.

Bước 3: Sau đó, chọn 1 nghiệm bất kỳ, từ đó suy ra các ẩn còn lại bằng cách giải hệ phương trình.

Ví dụ: Hãy cân bằng phương trình hoá học sau:

Bước 1: Bạn đặt ẩn cho các hệ số

Gọi a, b, c, d, e là các hệ số cần tìm:

+ Xét nguyên tử Cu: a = c (1)

+ Xét nguyên tử H: b = 2e (2)

+ Xét nguyên tử N: b = 2c + d (3)

+ Xét nguyên tử O: 3b = 6c + d + e (4)

Bước 2: Tiếp theo, bạn cân bằng và lập phương trình đại số dựa trên định luật bảo toàn khối lượng.

Bước 3: Sau đó, chọn 1 nghiệm bất kỳ, sau đó suy ra các ẩn còn lại bằng cách giải hệ phương trình.

Để ẩn b là số nguyên thì c phải chia hết cho 3. Thường thì các bạn sẽ chọn nghiệm sao cho hệ số của phương trình hoá học là nhỏ nhất.

Chọn c = 3, từ đó tính ra: a = 3, b = 8, d = 2, e = 4.

3. Cân bằng PTHH bằng phương pháp chẵn – lẻ

Một PTHH đã được cân bằng thì tổng số nguyên tử của 1 nguyên tố ở vế trái sẽ bằng vế phải. Suy ra, nếu số nguyên tử nguyên tố này ở vế trái là số chẵn thì tổng số nguyên tử nguyên tố đó cũng là số chẵn ở vế phải.

Ngược lại, nếu số nguyên tử nguyên tố ở vế trái là số lẻ thì số nguyên tử nguyên tố bên vế trái phải được nhân đôi lên. Sau đó, ta tiếp tục cân bằng các hệ số còn lại.

4. Cân bằng PTHH bằng theo nguyên tố tiêu biểu

Để có thể cân bằng PTHH theo cách này, bạn cần nắm được thế nào là nguyên tố tiêu biểu. Các đặc điểm để nhận dạng nguyên tố tiêu biểu:

• Có mặt ít nhất trong phương trình phản ứng
• Có liên quan gián tiếp đến nhiều chất trong phản ứng
• Số nguyên tử chưa cân bằng

Phương pháp cân bằng PTHH theo nguyên tố tiêu biểu thực hiện như sau:

Bước 1: Đầu tiên, bạn chọn nguyên tố tiêu biểu dựa theo các đặc điểm trên

Bước 2: Sau đó, bắt đầu cân bằng nguyên tố tiêu biểu trước

Bước 3: Cuối cùng, cân bằng các nguyên tố còn lại là xong.

Vị dụ:

5. Cân bằng PTHH bằng theo nguyên tố chung nhất

Để cân bằng PTHH theo nguyên tố chung nhất, trước tiên bạn bắt đầu cân bằng hệ số của phân tử có chứa nguyên tố xuất hiện nhiều nhất trong phản ứng, sau đó cân bằng các hệ số còn lại là hoàn tất.

Ví dụ:

6. Cân bằng PTHH dựa vào phản ứng cháy của hợp chất chứa O

Đối với phản ứng cháy của hợp chất chứa oxi, để cân bằng PTHH bạn thực hiện theo trình tự sau:

Bước 1: Trước tiên, bạn cân bằng nguyên tố C

Bước 2: Sau đó, cân bằng nguyên tố H

Bước 3: Cuối cùng là cân bằng nguyên tố O = (tổng số nguyên tử O ở vế phải) – (số nguyên tử O có trong hợp chất) -> Chia đôi để được hệ số của phân tử O2 (nếu hệ số là số lẻ thì nhân các hệ số ở cả hai vế cho 2).

7. Cân bằng PTHH dựa vào phản ứng cháy của chất hữu cơ

Với các phản ứng cháy của Hidrocacbon, cách cân bằng phương trình hóa học được thực hiện theo 3 bước sau:

Bước 1: Trước tiên, bạn cân bằng nguyên tố H = (Số nguyên tử H của hidrocacbon)/2. Nếu kết quả cho số lẻ thì nhân đôi phân tử hidrocacbon, ngược lại nếu là số chẵn thì giữ nguyên.

Bước 2: Sau đó là cân bằng nguyên tố C

Bước 3: Cuối cùng, bạn cân bằng nguyên tố O là xong.

Vị dụ:

8. Cân bằng PTHH bằng hóa trị tác dụng

Phương pháp hóa trị tác dụng được sử dụng dựa trên hóa trị của các nguyên tố trong chất tham gia và chất sản phẩm để cân bằng PTHH. Đây là phương pháp cơ bản nhất và cũng có thể được sử dụng để cân bằng hầu hết các phương trình đơn giản. Các bước thực hiện như sau:

Bước 1: Đầu tiên, xác định hóa trị của từng nguyên tố và nhóm nguyên tử.

Bước 2: Tiếp theo, tìm bội số chung nhỏ nhất các hóa trị này.

Bước 3: Kế đến, tìm hệ số tương ứng.

Bước 4: Cuối cùng, thay vào phương trình hoá học là hoàn thành.

Ví dụ: Hãy cân bằng phương trình hoá học sau:

9. Cân bằng PTHH dựa vào bản chất hóa học của phản ứng

Đây cũng là một dạng cân bằng PTHH nhanh chóng mà bạn chỉ cần dựa vào bản chất hóa học của phản ứng.

Vị dụ:

10. Cân bằng PTHH theo trình tự kim loại – phi kim

Bạn có thể dễ dàng thực hiện việc cân bằng PTHH theo trình tự kim loại → phi kim → hidro → oxi. Cách làm này cũng rất dễ thực hiện và mang lại hiệu quả cao.

Vị dụ:

11. Cân bằng PTHH bằng cân bằng electron

Phương pháp cân bằng electron được tạo ra dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron mà chất khử cho phải bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận và thường được áp dụng cho các phản ứng oxi hóa – khử.

Cách thực hiện như sau:

Bước 1: Đầu tiên, bạn xác định sự thay đổi số oxi hóa.

Bước 2: Sau đó, thăng bằng electron.

Bước 3: Cuối cùng, đặt hệ số tìm được vào phản ứng và tìm ra các hệ số còn lại.

Ví dụ: Hãy cân bằng phương trình hoá học sau:

12. Cân bằng PTHH bằng cân bằng ion – electron

Bản chất của PP cân bằng ion – electron là dựa trên sự cân bằng khối lượng và cân bằng điện tích giữa các chất tham gia phản ứng. Đây là phương pháp được sử dụng nhiều để cân bằng phương trình diễn ra trong môi trường axit, bazơ hoặc là nước. Để cân bằng, bạn chỉ cần thực hiện các bước sau:

Bước 1: Đầu tiên, bạn xác định nguyên tố thay đổi số oxi hóa và viết các bán phản ứng oxi hóa – khử.

Bước 2: Tiếp theo, cân bằng bán phản ứng.

Bước 3: Sau đó, nhân 2 phương trình với hệ số tương ứng để thăng bằng electron.

Bước 4: Kế đến, bạn viết phương trình ion đầy đủ bằng cách cộng gộp 2 bán phản ứng.

Bước 5: Cuối cùng, cân bằng PTHH dựa trên hệ số của phương trình ion.

Ví dụ: Cân bằng phương trình:

13. Cân bằng PTHH bằng cân bằng hệ số phân số

Để cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp hệ số phân số, bạn làm như sau:

Bước 1: Đầu tiên, bạn thay các hệ số vào PTHH sao cho thoả điều kiện số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở 2 vế phương trình bằng nhau và không phân biệt phân số hay số nguyên.

Bước 2: Sau đó, bạn khử mẫu số bằng cách nhân mẫu số chung ở tất cả các hệ số là xong.

Ví dụ: Hãy cân bằng phương trình sau:

III. Một số bài tập cân bằng phương trình hoá học

1. Bài tập cân bằng phương trình hoá học có lời giải

Dạng 1: Hãy cân bằng phương trình và cho biết số phân tử của các chất sau phản ứng

Đề: Cho phương trình: HgO → Hg + O2

Giải:

2HgO → 2Hg + O2

Ta có được tỉ lệ:

Số phân tử HgO: Số nguyên tử Hg: Số phân tử O2 = 2 : 2 : 1 (Oxi phải ở dạng phân tử O2)

Dạng 2: Cân bằng PTHH cơ bản

Đề: Hãy cân bằng các phương trình hóa học sau:

Dạng 3: Cân bằng phương trình hóa học có chứa ẩn

Cân bằng các phương trình hóa học sau:

2. Bài tập cân bằng phương trình hoá học không có lời giải

Trên đây là cân bằng phương trình hóa học mà đội ngũ INVERT chúng tôi đã tổng hợp được. Mong rằng thông qua bài viết này các bạn hoàn toàn có thể cân bằng phương trình hóa học một cách dễ dàng. Nếu có gì thắc mắc bạn cũng có thể bình luận bên dưới, chúng tôi sẽ giải đáp cho bạn. Chúc các bạn thành công.