Giải bài tập lập phương trình hóa học

Phương pháp cân bằng phương trình hóa học trong hóa lớp 8 giúp các em làm quen với một trong những bước đầu tiên trong giải các bài toán hóa học.

Bạn đang xem: Cách lập phương trình hóa học

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:

° 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.

Xem thêm: Dạy May Váy Maxi Đẹp Điệu Đà, Hướng Dẫn Cắt May Đầm Maxi Đẹp Điệu Đà

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:

* 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

* 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:

Tác giả Cô Hiền Trần 16:52 04/05/2022 351

Bài tập cân bằng phương trình hóa học luôn xuất hiện trong bài thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia hằng năm. Bài biết dưới đây sẽ cung cấp cho các em đầy đủ kiến thức về cách cân bằng phương trình hóa học và cách giải các dạng bài tập cân bằng phương trình thường gặp. Các em tham khảo ngay nhé!

Cân bằng phương trình hóa học chính là trạng thái phản ứng thuận nghịch mà ở đó trong cùng thời gian có bao nhiêu các phân tử được hình thành từ chất ban đầu thì sẽ có bấy nhiêu phân tử chất phản ứng với nhau tạo thành chất ban đầu.

2. Cách cân bằng phương trình hóa học

2.1. Cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp đại số

Bài tập cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp đại số là phương pháp cân bằng bằng hệ phương trình.

Bước 1: Đặt hệ số cân bằng của chất ở bên PT là các biến chưa xác định a,b,c,... ta được:

Bước 2: Dựa vào tính chất bảo toàn nguyên tố ta có:

Fe: a mol

S: 2a mol

H: b + c mol

Cl: c mol

N: b mol

O: 3b mol

Bước 3: Sau đó ta được phương trình và cân bằng phương trình hóa học.

Bước 4: Ta có phương trình cân bằng hoàn chỉnh.

Ví dụ:

2.2. Cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp chẵn - lẻ

Để cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp chẵn lẻ ta thực hiện các bước sau:

Bước 1: Xét các chất trước, sau phản ứng để tìm nguyên tố có số nguyên tử trong 1 số CT hóa học là số chẵn còn ở CT khác là số lẻ.

Bước 2: Đặt hệ số 2 trước CT có nguyên tử lẻ để làm chẵn nguyên tử của nguyên tố.

Bước 3: Tìm các hệ số còn lại để có thể hoàn thành phương trình.

Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học sau: Fe + O2 → Fe2O3

Bước 1: 

Vế trái số nguyên tử Fe lẻ còn bên phải thì chẵn nên nhận Fe ở vế trái lên 2. Còn oxi ở vế trái thì chẵn, vế phải thì lẻ, nên ta sẽ nhân 2 cho số nguyên tử oxi ở vế phải.

2Fe + O2 → 2Fe2O3

Bước 2: Đến đây số nguyên tử của 2 đều đã chẵn, ta chỉ cần cân bằng lại cho số nguyên tử của 2 bên bằng nhau.

Bước 3: Ta có phương trình cân bằng: 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3

2.3. Cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp thăng bằng electron

Để thực hiện cân bằng phương trình hóa học bằng electron ta sẽ thực hiện theo các bước sau:

Bước 1. Xác định số oxi hoá các nguyên tố thay đổi số oxi hoá

Bước 2. Viết PT oxi hoá và quá trình khử sau đó cân bằng mỗi quá trình:

+ Dấu dương e bên có số oxi hoá lớn.

+ Số e bằng số oxi hoá lớn trừ số oxi hoá bé.

+ Nhân cả quá trình với chỉ số nguyên tố thay đổi số oxi hoá.

Bước 3. Tìm hệ số thích hợp để có tổng số e cho bằng số e nhận:

+ Tìm bội chung nhỏ nhất của e nhường, nhận.

+ Lấy bội chung nhỏ nhất chia e ở từng quá trình tìm hệ số.

Bước 4. Đặt hệ số chất oxi hoá, chất khử vào sơ đồ phản ứng sau đó kiểm tra lại.

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

2.4. Cân bằng phương trình hóa học theo nguyên tố tiêu biểu

Cách cân bằng phương trình hóa học đơn giản nhất cân bằng theo nguyên tố tiêu biểu và thức hiện qua 3 bước:

Bước 1: Chọn nguyên tố tiêu biểu.

Bước 2: Thực hiện cân bằng nguyên tố tiêu biểu.

Bước 3: Cân bằng nguyên tố khác theo nguyên tố ban đầu.

Ví dụ: Cân bằng phản ứng KMnO4 + HCl →  KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O

Bước 1: Chọn nguyên tố tiêu biểu: O

Bước 2: Cân bằng nguyên tố tiêu biểu: KMnO4 –> 4H2O

Bước 3: Tiếp tục tiến hành cân bằng các nguyên tố khác:

+ Theo nguyên tố H: 4H2O →  8HCl

+ Theo nguyên tố Cl: 8HCl →  KCl + MnCl2 + 5/2 Cl2

Ta có:

KMnO4 + 8HCl →  KCl + MnCl2 + 52Cl2 + 4H2O

Nhân tất cả hệ số với mẫu số chung ta được:

2KMnO4 + 16HCl →  2KCl + 2MnCL2 + $\frac{5}{2}$CL2 + 8H2O2

2.5. Cân bằng phương trình hóa học dựa trên nguyên tố chung nhất

Là việc lựa chọn nguyên tố có chứa nhiều hợp chất nhất trong phản ứng để bắt đầu cân bằng các phân tử.

Ví dụ: Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O

Nguyên tố oxi có mặt nhiều nhất, vế trái có 3 nguyên tử, vế phải có 8. Bội số chung nhỏ nhất của 8,3 là 24, suy ra hệ số HNO3 là 24/3 = 8

• 8HNO3 →  4H2O →  2NO

• 3Cu(NO3)2 –> 3Cu

PT được cân bằng là:

3Cu + 8HNO3 →  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

2.6. Cân bằng phương trình hóa học theo phản ứng cháy chất hữu cơ

a. Phản ứng cháy của hidrocacbon:

Thực hiện cân bằng phương trình hóa học hữu cơ theo trình tự sau:

- Cân bằng H ta lấy số nguyên tử H của hidrocacbon chia 2, nếu ra kết quả kẻ thì nhân với phân tử hidrocacbon, nếu chẵn để nguyên.

- Cân bằng nguyên tử C.

- Cân bằng nguyên tử O.

b. Phản ứng cháy khi hợp chất chứa O.

- Cân bằng theo các bước sau:

- Cân bằng nguyên tử C.

- Cân bằng nguyên tử H.

- Cân bằng nguyên tử O bằng cách tính ra số nguyên tử O ở vế phải sau đó trừ đi số nguyên tử O trong hợp chất. Kết quả thu được thì chia đôi để ra hệ số của O2. Nếu hệ số lẻ thì nhân đôi hai vế  PT rồi khử mẫu.

3. Các dạng bài tập cân bằng phương trình hóa học

3.1. Bài tập cân bằng phương trình hóa học

Ví dụ: Cân bằng các phương trình hóa học sau:

Giải:

Ta có các phương trình cân bằng:

3.2. Bài tập lập sơ đồ nguyên tử và tìm số phân tử mỗi chất sau phản ứng hóa học

Ví dụ: Lập sơ đồ nguyên tử và tìm số phân tử mỗi chất trong các phương trình sau:

Giải:

a) 4Na + O2 → 2Na2O

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

b) P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

Tỉ lệ nguyên tố P2O5: phân tử H2O : phân tử H3PO4 = 1 : 3 : 2

c) 2HgO → 2Hg + O2

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

d) 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O

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

3.3. Bài tập PTHH hợp chất hữu cơ

Ví dụ: Cân bằng các phương trình sau đây:

Giải:

Ta cân bằng các phương trình sau:

3.4. Bài tập cân bằng phương trình hóa học chứa ẩn

Ví dụ:

Giải:

3.5. Bài tập chọn hệ số và công thức hóa học phù hợp điền vào dấu hỏi chấm

Ví dụ:

4. Bài tập tự luyện cân bằng phương trình hóa học

Bài tập 1: Cân bằng các phương trình hóa học sau:

Giải:

Bài tập 2: Lập sơ đồ nguyên tử và tìm số phân tử mỗi chất trong các phương trình sau:

Giải:

Bài tập 3: Cân bằng tiếp các phương trình sau

Giải:

Bài tập 4: Cân bằng phương trình hóa học sau:

Giải:

Bài tập 5: Cân bằng phương trình hóa học dưới đây:

? Na + ? → 2Na2O

Giải:

Ta có:

Trên đây là toàn bộ kiến thức trọng tâm về toàn bộ phương pháp cân bằng phương trình hóa học cũng như bài tập thường gặp. Để luyện tập nhiều hơn về dạng bài tập này cũng như ôn tập cho kì thi THPT Quốc Gia sắp tới em có thể truy cập địa chỉ Vuihoc.vn ngay hôm nay nhé!