Các phương pháp cân bằng phương trình hóa học

Chia sẻ: madaigia007

Một số phương pháp cân bằng hoá học

Nội dung Text: Các phương pháp cân bằng phương trình hóa học

   
Nội dung 1: Số oxi hoá, cách tính số oxi hóa của nguyên tố trong một hợp chất hóa học
oSố oxi hóa của nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử, 
khi giả thiết rằng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết  ion. 
oQuy tắc tính số oxi hóa: 
• Trong đơn chất, số oxi hóa nguyên tố bằng 0:. 
• Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong phân tử (trung hoà điện) bằng 0. 
• Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong một ion phức tạp bằng điện tích của ion đó. 
•Khi tham gia hợp chất, số oxi hoá của một số nguyên tố có trị số không đổi: H là +1, O là ­2 … 
oChú ý: Dấu của số oxi hoá đặt trước con số, còn dấu của điện tích ion đặt sau con số (số oxi 
hóa Fe+3 ; Ion sắt (III) ghi: Fe3+ 
Nội dung 2: Các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hoá khử 
Phương pháp 1: Phương pháp đại số 
oNguyên tắc: 
Số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau. 
oCác bước cân bằng 
Đặt ẩn số là các hệ số hợp thức. Dùng định luật bảo toàn khối lượng để cân bằng nguyên tố và 
lập phương trình đại số. 
Chọn nghiệm tùy ý cho 1 ẩn, rồi dùng hệ phương trình đại số để suy ra các ẩn số còn lại. 
Ví dụ:        a FeS2 + b O2→  c Fe2O3 + d SO2 
       Ta có:        Fe :      a = 2c               
                         S :        2a = d 
                         O :        2b = 3c + 2d 
             Chọn c = 1 thì a=2, d=4, b = 11/2 
             Nhân hai vế với 2 ta được phương trình: 
                           4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 
  
Phương pháp 2: phương pháp cân bằng electron 
oNguyên tắc: dựa vào sự bảo toàn electron nghĩa là tổng số electron của chất khử cho phải 
bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận. 
oCác bước cân bằng: 
  Bước 1: Viêt sơ đô phan ưng vơi cac nguyên tô co sư thay đôi sô oxi hoa. 
́ ̀ ̉́ ́ ́ ̣́́ ̉ ́ ́
  Bước 2:  Viêt cac qua trinh: khư (cho electron), oxi hoa (nhân electron). 
́ ́ ́̀ ̉ ́ ̣
  Bước 3: Cân băng electron: nhân hê sô đê: 
̀ ̣́̉
                      Tông sô electron cho = tông sô electron nhân. 
̉ ́ ̉ ́ ̣
                       (tông sô oxi hoa giam = tông số oxi hoa tăng). 
̉ ́ ́ ̉ ̉ ́
  Bước 4: Cân băng nguyên tô không thay đổi số oxi hoá (thường theo thứ tự: 
̀ ́
                              kim loại (ion dương):     
                              gôc axit (ion âm). 
́
                              môi trương (axit, bazơ). 
̀
                              nươc (cân băng H2O đê cân băng hiđro). 
́ ̀ ̉ ̀
Bước 5: Kiêm soat số nguyên tử oxi ở 2 vế (phai băng nhau). 
̉ ́ ̉ ̀
  
oLưu ý: 
Khi viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử của từng nguyên tố, cần theo đúng chỉ số qui định 
của nguyên tố đó. 
oVí dụ: 
            Fe + H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 
 
              Fe0 → Fe+3 + 3e 
                    1 x    2Fe0 → 2Fe+3 + 6e 
                    3 x    S+6 + 2e → S+4 
               2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H20 
  
Phương pháp 3: phương pháp cân bằng ion – electron 
oPhạm vi áp dụng: đối với các quá trình xảy ra trong dung dịch, có sự tham gia của môi trường 
(H2O, dung dịch axit hoặc bazơ tham gia). 
oCác nguyên tắc: 
•Nếu phản ứng có axit tham gia: vế nào thừa O phải thêm H+ để tạo H2O và ngược lại. 
•Nếu phản ứng có bazơ tham gia: vế nào thừa O phải thêm H2O để tạo ra OH­  
  
Các bước tiến hành: 
Bước 1: Tach ion, xac đinh cac nguyên tô co sô oxi hoa thay đôi va viêt cac nưa phan ưng oxi 
́ ́ ̣ ́ ́́́ ́ ̉ ̀ ́ ́ ̉ ̉́
hoa – khư. 
́ ̉
Bước 2: Cân băng cac ban phan ưng: 
̀ ́ ́ ̉́
Cân băng sô nguyên tư môi nguyên tố ở hai vế: 
̀ ́ ̉ ̃
      Thêm H+ hay OH­ 
      Thêm H2O đê cân băng sô nguyên tư hiđro 
̉ ̀ ́ ̉
      Kiêm soat sô nguyên tư oxi ơ 2 vê (phải băng nhau). 
̉ ́ ́ ̉ ̉ ́ ̀
Cân băng điên tich: thêm electron vao môi nưa phan ưng đê cân băng điên tich 
̀ ̣́ ̀ ̃ ̉ ̉́ ̉ ̀ ̣́
Bước 3: Cân băng electron: nhân hê sô đê: 
̀ ̣́̉
              Tông sô electron cho = tông sô electron nhân. 
̉ ́ ̉ ́ ̣
              (tông sô oxi hoa giam = tông số oxi hoa tăng). 
̉ ́ ́ ̉ ̉ ́
Bước 4: Công cac nưa phan ưng ta co phương trinh ion thu gon. 
̣ ́ ̉ ̉́ ́ ̀ ̣
Bước 5: Đê chuyên phương trinh dang ion thu gon thanh phương trinh ion đây đu va phương trinh 
̉ ̉ ̀ ̣ ̣ ̀ ̀ ̀ ̉̀ ̀
phân tư cân công vao 2 vê nhưng lương băng nhau cac cation hoăc anion đê bu trừ điện tich. 
̉̀ ̣ ̀ ́ ̃ ̣ ̀ ́ ̣ ̉̀ ́
  
Ví dụ: Cân bằng phương trình phản ứng: 
Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O 
 
Bươc 1:  Cu + H+ + NO3­ → Cu2+ + 2NO3­ + NO + H2O 
́
                     Cu0 → Cu2+  
→  NO 
                          NO3­ 
Bươc 2:  Cân băng nguyên tô: 
́ ̀ ́
                     Cu → Cu2+  
NO3­ + 4H+ → NO + 2H2O 
       Cân bằng điện tích 
                    Cu → Cu2+  + 2e 
                       NO3­ + 4H+ + 3e → NO + 2H2O 
Bước 3:   Cân bằng electron: 
                      3 x        Cu → Cu2+  + 2e 
               2 x        NO3­ + 4H+ + 3e → NO + 2H2O 
Bước 4:    3Cu + 2NO3­ + 8H+   →  3Cu2+ + 2NO + 4H2O 
Bước 5:    3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO +4H2O 
  
Nội dung 3: Các dạng phản ứng oxi hóa khử phức tạp 
1.  Phản ứng oxi hoá khử có hệ số bằng chữ 
oNguyên tắc: 
Cần xác định đúng sự tăng giảm số oxi hoá của các nguyên tố 
Ví dụ: 

)  + NxOy + H20 
Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3 3
 

(5x – 2y) x              3Fe+8/3 → 3Fe+9/3 + e 
 

1         x            xN+5 + (5x – 2y)e → xN+2y/x 
(5x­2y)Fe3O4+ (46x­18y)HNO3 → (15x­6y)Fe(NO3)3+NxOy+(23x­9y)H2O 
  
2. Phản ứng có chất hóa học là tổ hợp của 2 chất khử
oNguyên tắc : 
Cách 1 : Viết mọi phương trình biểu diễn sự thay đổi số oxi hoá, chú ý sự ràng buộc hệ số ở hai 
vế của phản ứng và ràng buộc hệ số trong cùng phân tử. 
Cách 2 : Nếu một phân tử có nhiều nguyên tố thay đổi số oxi hoá có thể xét chuyển nhóm hoặc 
toàn bộ phân tử, đồng thời chú ý sự ràng buộc ở vế sau. 
Luyện tập: Cân bằng phản ứng sau : 
                  FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2 
 
                           Fe+2 → Fe+3 + 1e 
                           2S­1 → 2S+4 + 2.5e 
                 4 x        FeS2 → Fe+3 +2S+4 + 11e 
                 11 x        2O0 + 4e → 2O 
                4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 
  
 3. Phản ứng có nguyên tố tăng hay giảm số oxi hoá ở nhiều nấc 
o  Nguyên tắc : 
•  Cách 1 : Viết mọi phương trình thay đổi số oxi hoá, đặt ẩn số cho từng nấc tăng, giảm số oxi 
hoá. 
•  Cách 2 : Tách ra thành hai hay nhiều phương trình ứng với từng nấc số oxi hóa tăng hay giảm. 
  
Ví dụ: Cân bằng phản ứng sau: 
            Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O 
 
Cách 1:  (3x + 8y) x         Al0 → Al+3 + 3e 
 
                 3 x      xN+5 + 3xe → xN+5 
 
                 3 x      2yN+5 + 8ye → 2yN+1 
 

(3x+8y)Al 
+(12x+30y)HNO3→(3x+8y)Al(NO3)3+3xNO+3yNO2+(6x+15y)
H2O 
 Cách 2: Tách thành 2 phương trình :     
                a x      Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O 
                b x      8Al + 30 HNO3 → 8Al(NO3)3 +3N2O + 15H2O 
 

(a+8b)Al + (4a+30b)HNO3 → (a+8b)Al(NO3)3 + a NO + 3b 
N2O+(2a+15b)H2O 
  
4. Phản ứng không xác định rõ môi trường 
oNguyên tắc: 
•Có thể cân bằng nguyên tố bằng phương pháp đại số hoặc qua trung gian phương trình ion thu 
gọn. 
•Nếu do gom nhiều phản ứng vào, cần phân tích để xác định giai đoạn nào là oxi hóa khử. 
Ví dụ: Al + H2O + NaOH → NaAlO2 + H2 
Al + H20 → Al(OH)3 + H2 
              
                      2 x             Al0 → Al+3 + 3e 
                      3 x             2H+ + 2e → H2 
 
              2Al + 6H20 → 2Al(OH)3 + H2                      (1) 
              2Al(OH)3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + 4H20      (2) 
      Tổng hợp 2 phương trình trên: 
                 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản