Bạn đang xem bài viết Phản Ứng Oxi Hoá Khử, Cách Lập Phương Trình Hoá Học Và Bài Tập được cập nhật mới nhất tháng 12 năm 2023 trên website Ictu-hanoi.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
Phản ứng oxi hoá khử cũng xảy ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu trong các động cơ, các quá trình điện phân, các phản ứng xảy ra trong pin, acquy. Hàng loạt quá trình sản xuất như luyện kim, chế tạo hoá chất, chất dẻo, dược phẩm, phân bón hoá học… đều không thực hiện được nếu thiếu các phản ứng oxi hoá – khử.
Vậy sự oxi hoá, sự khử, chất oxi hoá, chất khử và phản ứng oxi hoá khử là gì? làm sao để lập phương trình cho phản ứng oxi hoá khử? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết này.
I. Định nghĩa phản ứng oxi hoá khử
+ Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tố. Hay phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng trong đó có sự chuyến electron giữa các chất phản ứng.
* Ví dụ 1: Đốt cháy magie trong không khí, xảy ra sự oxi hoá magie
– Trước phản ứng Mg có số oxi hoá là 0, sau phản ứng là +2, Mg nhường electron:
– Quá trình Mg nhường electron là quá trình oxi hoá
* Ví dụ 2: Sự khử CuO bằng H 2 xảy ra theo phản ứng.
– Trước phản ứng Cu có số oxi hoá là +2, sau phản ứng là 0, Cu nhận electron:
– Quá trình Cu nhận electron là quá trình khử
II. Chất khử, chất oxi hoá, sự oxi hoá, sự khử
1. Chất khử (chất bị oxi hoá)
– Khái niệm: Chất khử là chất có khả năng nhường e (cho e).
– Dấu hiệu nhận biết:
+ Sau phản ứng, số oxi hoá của chất khử tăng.
+ Chất khử có chứa nguyên tố chưa đạt đến mức oxi hoá cao nhất.
Chú ý: Nguyên tố ở nhóm XA có số oxi hoá cao nhất là +X.
2. Chất oxi hoá (chất bị khử)
– Khái niệm: Chất oxi hoá là chất có khả năng nhận e (thu e).
– Dấu hiệu nhận biết:
+ Sau phản ứng, số oxi hoá của chất oxi hoá giảm.
+ Chất oxi hoá có chứa nguyên tố có mức oxi hoá chưa phải thấp nhất.
Chú ý: Kim loại có số oxi hoá thấp nhất là 0, phi kim thuộc nhóm xA thì số oxi hoá thấp nhất là (x – 8).
– Sự khử (quá trình khử) của một chất là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số oxi hoá của chất đó.
– Sự oxi hoá (quá trình oxi hoá) của một chất là làm cho chất đó nhường electron hay làm tăng số oxi hoá của chất đó.
* Lưu ý: Sự nhường electron chỉ có thể xảy ra khi có sự nhận electron. Vì vậy sự oxi hoá và sự khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời trong một phản ứng. Tóm lại, Trong phản ứng oxi hoá khử bao giờ cũng có chất oxi hoá và chât khử tham gia.
III. Cách lập phương trình phản ứng Oxi hoá – Khử
– Cân bằng phương trình phản ứng oxi hoá khử theo phương pháp thăng bằng electron, phương pháp này dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận
– Để lập phương trình phản ứng oxi hoá – khử theo phương pháp thăng bằng electron, ta thực hiện các bước sau đây:
* Ví dụ 1: Lập PTHH của phản ứng P cháy trong O 2 tạo thành P 2O 5 theo phương trình:
Bước 1: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hoá và chất khử.
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hoá và chất khử, sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận.
Lập PTHH của cacbon monooxit khử sắt (III) oxit ở nhiệt độ cao, thành sắt và cacbon đioxit theo PTPƯ sau:
Bước 1: Xác định số oxi hoá
– Số oxi hoá của C tăng từ +2 lên +4 ⇒ C trong CO là chất khử
Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử
Cân bằng phương trình phản ứng Oxi hóa khử:
IV. Bài tập về phản ứng oxi hoá khử
* Bài 1 trang 82 sgk hóa 10: Cho phản ứng sau:
– Những phản ứng theo đề bài cho, phản ứng oxi hóa – khử là : A.
– Còn các phản ứng còn lại không phải là phản ứng oxi hóa khử.
* Bài 2 trang 82 sgk hóa 10: Cho phản ứng sau:
Ở phản ứng nào NH 3 không đóng vai trò chất khử?
– Phản ứng NH 3 không đóng vai trò chất khử là phản ứng ở câu D:
– Lý do: Do N không thay đổi số oxi hóa trước và sau phản ứng.
* Bài 3 trang 83 sgk hóa 10: Trong số các phản ứng sau:
– Phản ứng nào là phản ứng oxi hóa – khử.
* Lời giải bài 3 trang 83 sgk hóa 10:
– Trong các phản ứng trên chỉ có phản ứng C là phản ứng oxi hóa – khử vì có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố N và S.
A. Chỉ là chất oxi hóa.
B. Chỉ là chất khử.
C. Là chất oxi hóa, nhưng đồng thời cũng là chất khử.
D. Không là chất oxi hóa, không là chất khử.
Chọn đáp án đúng.
* Lời giải bài 4 trang 83 sgk hóa 10:
– Trong phản ứng trên NO 2 đóng vai trò vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử: C đúng
* Bài 5 trang 83 sgk hóa 10: Phân biệt chất oxi hóa và sự oxi hóa, chất khử và sự khử. Lấy thí dụ để minh họa.
* Lời giải bài 5 trang 83 sgk hóa 10:
– Chất oxi hóa là chất nhận electron.
– Sự oxi hóa một chất là làm cho chất đó nhường electron.
– Chất khử là chất nhường electron.
– Sự khử một chất là sự làm cho chất đó thu electron.
– Nguyên tử Fe nhường electron, là chất khử. Sự nhường electron của Fe được gọi là sự oxi hóa nguyên tử sắt.
– Ion đồng nhận electron, là chất oxi hóa. Sự nhận electron của ion đồng được gọi là sự khử ion đồng.
* Bài 6 trang 83 sgk hóa 10: Thế nào là phản ứng oxi hóa – khử? Lấy ba thí dụ.
* Lời giải bài 6 trang 83 sgk hóa 10:
– Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng.
– Các ví dụ minh họa:
* Bài 7 trang 83 sgk hóa 10: Lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử sau đây theo phương pháp thăng bằng electron:
* Lời giải bài 7 trang 83 sgk hóa 10:
a) Ta có PTHH:
– Thực hiện các bước cân bằng PTHH bằng phương pháp thăng bằng electron.
b) Ta có PTHH:
– Thực hiện cân bằng bằng phương pháp electron.
c) Ta có PTHH:
– Phương trình hoá học sau khi cân bằng như sau:
* Lời giải bài 8 trang 83 sgk hóa 10:
– Theo bài ra ta có: V AgNO3 = 85/1000 = 0,085 (lít)
⇒ n AgNO3 = V.C M = 0,085.0,15 = 0,01275 (mol).
– Phương trình hóa học của phản ứng:
– Theo PTPƯ: n Cu =(1/2).n AgNO3 = 0,01275/2 = 0,006375 (mol).
⇒ Khối lượng đồng tham gia phản ứng là: m Cu = n.M = 0,006375.64 = 0,408 (g).
Phản Ứng Oxi Hóa Khử Là Gì? Ví Dụ Phương Trình Phản Ứng Oxi Hóa Khử
Chất khử là gì? Chất khử chính là chất nhường electron hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng. Chất khử còn được gọi là chất bị oxi hóa.
Chất oxi hóa là gì? Chính là chất nhận electron hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng. Chất oxi hóa còn được gọi là chất bị khử.
Sự khử là gì? Sự khử một chất (quá trình khử) nghĩa là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số oxi hóa của chất đó.
Sự oxi hóa là gì? Chính là quá trình oxi hóa một chất là làm cho chất đó nhường electron hay làm tăng số oxi hóa của chất đó.
Như vậy, sự khử và sự oxi hóa là hai quá trình hoàn toàn ngược nhau nhưng cùng xảy ra đồng thời trong cùng một phản ứng oxi hóa-khử.
P/ư oxi hóa khử trong hữu cơ là phản ứng hóa học vừa xảy ra quá trình oxi hóa vừa xảy ra quá trình khử. Hay nói cách khác nó là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng, làm thay đổi số oxi hóa của một số chất.
Thí dụ: Ta xét phương trình p/ư oxi hóa khử hữu cơ sau:
(overset{0}{H_{2}} + overset{0}{Cl_{2}}rightarrow overset{+1}{2H}overset{-1}{Cl})
Hidro là chất khử vì số oxi hóa của Clo tăng từ 0 lên +1
Clo là chất oxi hóa vì số oxi hóa giảm từ 0 xuống -1
Quá trình oxi hóa: (overset{0}{H_{2}}rightarrow overset{+1}{2H} + 2e)
Số oxi hóa trong nguyên tử của phản ứng oxi hóa khửVậy làm sao để xác định số oxi hóa trên mỗi nguyên tử trong phân tử như ví dụ ở trên?
Một số quy tắc hóa học khi xác định số oxi hóa cụ thể như sau:
Đối với ion, số oxi hóa bằng số điện tích của ion . Quy tắc này đúng với cả ion tự do và ion trong các hợp chất. VD: ion (Cl^{-}) có số oxi hóa là -1.
Số oxi hóa trong hợp chất của phản ứng oxi hóa khửSố oxi hóa của oxi trong các hợp chất bằng -2 (trừ trường hợp peoxit (overset{+1}{H_{2}}overset{-1}{O_{2}}) và hợp chất với flo (overset{+2}{O}overset{-1}{F_{2}}) )
Số oxi hóa của hidro trong các hợp chất đa số bằng +1 ( trừ hợp chất hidrua (overset{+1}{Na}overset{-1}{H}), (overset{+2}{Ca}overset{-1}{H_{2}}) )
Số oxi hóa của flo luôn là -1
Tổng các số oxi hóa của các nguyên tử trong phân tử luôn bằng 0. VD : axit nitric (HNO_{3}) trong đó số oxi hóa của hidro là +1, vậy số oxi hóa của nhóm ((NO_{3}^{-})) là -1.
Cách cân bằng phản ứng oxi hóa khửNội dung: Khi cân bằng ta cố ý viết các đơn chất khí (H 2, O 2, C1 2, N 2 …) dưới dạng nguyên tử riêng biệt rồi lập luận qua một số bước.
Để tạo thành 1 phân tử P 2O 5 cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O:
Tuy nhiên phân tử oxi bao giờ cũng gồm hai nguyên tử, như vậy nếu lấy 5 phân tử oxi tức là số nguyên tử oxi tăng lên gấp 2 thì số nguyên tử P và số phân tử P 2O 5 cũng tăng lên gấp 2, tức 4 nguyên tử P và 2 phân tử P 2O 5.
Hóa trị tác dụng là hóa trị của nhóm nguyên tử hay nguyên tử của các nguyên tố trong chất tham gia và tạo thành trong PUHH. Khi áp dụng phương pháp này, ta cần tiến hành các bước sau:
Xác định hóa trị tác dụng
Lấy BSCNN chia cho các hóa trị ta sẽ được các hệ số.
Với phương pháp dùng hệ số phân số, các hệ số vào các công thức của các chất tham gia phản ứng, không phân biệt số nguyên hay phân số sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau. Sau đó khử mẫu số chung của tất cả các hệ số.
Nguyên tắc: Một phản ứng sau khi đã cân bằng thì số nguyên tử của một nguyên tố ở vế trái bằng số nguyên tử nguyên tố đó ở vế phải. Vì vậy nếu số nguyên tử của một nguyên tố ở một vế là số chẵn thì số nguyên tử nguyên tố đó ở vế kia phải chẵn. Nếu ở một công thức nào đó số nguyên tử nguyên tố đó còn lẻ thì phải nhân đôi.
Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhấtNguyên tắc phương pháp: Chọn nguyên tố có mặt ở nhiều hợp chất nhất trong phản ứng để bắt đầu cân bằng hệ số các phân tử.
Với phương pháp này, ta sẽ cân bằng qua ba bước như sau:
a. Xác định sự thay đổi số oxi hóa.
b. Lập thăng bằng electron.
Với phương pháp này sẽ dùng để xác định hệ số phân tử của chất tham gia và thu được sau phản ứng hoá học, ta coi hệ số là các ẩn số và kí hiệu bằng các chữ cái a, b, c, d… rồi dựa vào mối tương quan giữa các nguyên tử của các nguyên tố theo định luật bảo toàn khối lượng để lập ra một hệ phương trình bậc nhất nhiều ẩn số. Giải hệ phương trình này và chọn các nghiệm là các số nguyên dương nhỏ nhất ta sẽ xác định được hệ số phân tử của các chất trong phương trình phản ứng hoá học.
Please follow and like us:
Bài Tập Cân Bằng Phương Trình Phản Ứng Oxi Hóa Khử
Vậy cân bằng phương trình hóa học đối với phản ứng Oxi hóa – Khử bằng phương pháp thăng bằng electron dựa trên nguyên tắc nào? chúng ta cùng ôn lại trong bài viết này và giải các bài tập cân bằng phương trình hóa học, phản ứng oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron để hiểu rõ hơn nội dung này.
I. Phương pháp thăng bằng electron
1. Quy tắc xác định số Oxi hóa trong phản ứng Oxi hóa khử.
– Số oxi hóa của H là +1 (trừ các hợp chất của H với kim loại như NaH, CaH 2, thì H có số oxi hóa 1).
– Số oxi hóa của O là 2 (trừ một số trường hợp như H 2O 2, F 2 O, oxi có số oxi hóa lần lượt là : 1, +2).
Trong một phân tử, tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tố bằng 0. Theo quy tắc này, ta có thể tìm được số oxi hóa của một nguyên tố nào đó trong phân tử nếu biết số oxi hóa của các nguyên tố còn lại.
Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tử bằng điện tích của ion đó. Trong ion đa nguyên tử, tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tử trong ion đó bằng điện tích của nó.
– Để biểu diễn số oxi hóa thì viết dấu trước, số sau, còn để biểu diễn điện tích của ion thì viết số trước, dấu sau. Ví dụ: Số oxi hóa Fe+3 còn ion sắt (III) ghi Fe 3+.
– Nếu điện tích là 1+ (hoặc 1) có thể viết đơn giản là + (hoặc -) thì đối với số oxi hóa phải viết đầy đủ cả dấu và chữ (+1 hoặc 1).
– Trong hợp chất, số oxi hóa của kim loại kiềm luôn là +1, kiềm thổ luôn là +2 và nhôm luôn là +3.
2. Phương pháp thăng bằng electron cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử
– Để lập phương trình phản ứng oxi hoá – khử theo phương pháp thăng bằng electron, ta thực hiện các bước sau đây:
Lập PTHH của phản ứng P cháy trong O 2 tạo thành P 2O 5 theo phương trình:
* Bước 1: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hoá và chất khử.
* Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hoá và chất khử, sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận.
* Bước 1: Xác định số oxi hoá
– Số oxi hoá của C tăng từ +2 lên +4 ⇒ C trong CO là chất khử
* Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử
II. Bài tập cân bằng phương trình phản ứng Oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron
– Tên của chất và tên quá trình ngược nhau
– Chất khử là chất sẽ nhường electron (hay cho e) – đó quá trình oxi hóa.
– Chất oxi hóa là chất mà thu electron (hay nhận e) – đó là quá trình khử.
*Lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử sau đây theo phương pháp thăng bằng electron:
a) Ta có PTHH:
– Thực hiện các bước cân bằng PTHH bằng phương pháp thăng bằng electron.
b) Ta có PTHH:
– Thực hiện cân bằng bằng phương pháp electron.
c) Ta có PTHH:
– Phương trình hoá học sau khi cân bằng như sau:
– Ta xác định sự thay đổi số oxi hóa, và thăng bằng số electron
– Ta được phương trình sau khi cân bằng như sau:
– Ta được phương trình sau khi cân bằng như sau:
Bài 3: Cân bằng các phản ứng Oxi hóa – Khử sau:
* Bài 4: Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau:
* Bài 5: Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau:
* Bài 6: Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử:
Về cơ bản, để cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử các em cần nhớ 3 bước chính, đó là: Xác định sự thay đổi số oxi hóa → lập thăng bằng electron → đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại. Chúc các em học tập tốt!
Phản Ứng Oxi Hóa Khử
Published on
Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự trao đổi electron giữa các nguyên tử của các chất tham gia pư do đó làm biếnđổi số oxi hoá của chúng
1. PHẢN ỨNG OXI HOÁ – KHỬ VÀ ĐIỆN HOÁ HỌCI. Khái niệm về pư oxi hoá – khử. Cân bằng pư oxi hoá – khử1. Định nghĩa Ta có thể chia các phản ứng hóa học làm hai loại: phản ứng có sự trao đổielectron giữa các nguyên tử, và phản ứng không có sự traođổi electron giữa cácnguyên tử * Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự trao đổielectron giữa các nguyên tử của các chất tham gia pư do đó làm biếnđổi số oxihoá của chúng Số oxi hoá là điện tích của một nguyên tử trong phân tử nếu giả thiết rằng cácliên kết hoá học trong phân tử đó hoặc là liên kết cộng hoá trị không phân cực(khi hai nguyên tử liên kết có độ âm điện bằng nhau VD: đơn chất) hoặc là liênkết ion (khi hai nguyên tử liên kết có độ âm điện khác nhau VD: hợp chất).2. Quy tắc tính số oxi hoá + Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong một phân tử bằng 0. + Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong một ion bằng điện tíchcủa ion đó. + Trong hợp chất thường số oxi hoá của hiđro là + 1; của oxi là – 2, củakim loại là điện tích của ion đơn nguyên tử của kim loại đó… Dựa vào sự thay đổi số oxi hoá của nguyên tử trong PƯOK mà ta xácđịnh được sự cho, nhận electron. 0 +2 +2 0 Ví dụ: Zn + Cu SO 4 → Zn SO 4 + Cu (1) 0 +2 Zn → Zn + 2e (2) +2 0 Cu + 2e → Cu (3) + Chất khử (Kh1) là chất nhường e (hay chất tăng số oxi hoá, chất bị oxihoá) chuyển thành dạng oxi hoá liên hợp (Ox1) (hay sản phẩm bị oxi hoá). Sự nhường e (2) (hay sự tăng số oxi hoá) gọi là sự oxi hoá + Chất oxi hoá (Ox2) là chất nhận e (hay chất giảm số oxi hoá, chất bị khử)chuyển thành dạng khử liên hợp (Kh2) (hay sản phẩm bị khử). Sự nhận e (3) (hay sự giảm số oxi hoá) gọi là sự khử. Từ đó ta có thể hiểu PƯOK đơn giản như sau:
2. Sự oxi hoá : Kh1 → Ox1 + ne (4) Sự khử: Ox2 + ne → Kh2 (5) PT PƯOK Kh1 + Ox2 → Ox1 + Kh2 (6) Như vậy Ox1 và Kh1 hay Ox2 và Kh2 tạo những cặp oxi hoá – khử được kíhiệu là Ox/ Kh Ví dụ : Cu2+/ Cu ; Zn2+ / Zn ; Cl2 / 2Cl- ….. + Lợi ích của số oxi hoá: Đặc trưng cho pư oxi hoá – khử Mọi sự giảm số oxi hoá là sự khử + Thang số oxi hoá: Trên cùng một thang các số oxi hoá, người ta biểudiễn các trạng tháI oxi hoá khác nhau của cùng một nguyên tố + Tiên đoán những thuộc tính hoá học: Các thang số oxi hoá cho phépliên hệ số electron trao đổi với biến thiên số oxi hoá Một pư, trong đó sự oxi hoá và khử xảy ra đồng thời trên cùng mộtnguyên tố, gọi là pư dị liVD: Nước oxi già dị li thành nước và oxiH2O2 1/2 H2O2 + H2O2O-1 → O0 + O-21.3.2. Các phương pháp lập PTHH của PƯOK. + Thông thường lập PTHH của PƯOK ta thực hiện hai bước : Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng : Các chất phản ứng → các chất tạo thành. Bước 2: Chọn hệ số thích hợp đặt trước công thức hoá học của mỗi chấttrong sơ đồ phản ứng thể hiện sự bảo toàn nguyên tử mỗi nguyên tố hoá họctrong PƯHH. Bước này gọi là cân bằng phản ứng + Có 4 phương pháp lập phương trình PƯOK được đề cập đến trongchương trình hoá học phổ thông. Phương pháp Đại số (PPĐS) + Là phương pháp được áp dụng ở cấp THCS, khi học sinh chưa nghiêncứu về số oxi hoá. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc tổng số mol nguyên tửcủa mỗi nguyên tố hoá học không thay đổi trong PƯHH. Ví dụ: Lập PTHH của phản ứng có sơ đồ : t0 Fe3O4 + CO Fe + CO2
3. Bước 1: Đặt hệ số là các ẩn số a Fe3O4 + b CO → c Fe + d CO2 Bước 2: Thiết lập các phương trình bảo toàn nguyên tử của các nguyên tốhoá học. nguyên tố sắt : 3a = c (I) nguyên tố cacbon : b = d (II) nguyên tốt oxi : 4a + b = 2d (III) Bước 3: giải hệ phương trình đại số vừa thiết lập ở bước (2) tìm tỉ lệ a : b : c : d tối giản và nguyên. Từ đó chọn được hệ số thích hợp thế (II) vào(III) → 4a + d = 2d ⇔ 4a = d . (IV), (I), (II), (IV) → a: b : c : d = 1: 4 : 3 : 4. Bước 4: Viết hệ số vừa chọn vào trước CTHH trong PT Fe3O4 + 4 CO → 3 Fe + 4 CO2 Nhận xét: PPĐS là phương pháp thiết lập PƯHH chung, có thể áp dụngcho sơ đồ phản ứng hoá học bất kì, không phụ thuộc việc tính số oxi hoá. Trongmột số trường hợp, phương pháp này cho phép thiết lập PƯOK rất nhanh. Ví dụ:lập PTHH có sơ đồ sau: KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O. Nhận thấy Oxi chỉ có trong KMnO 4 (vế trái) và trong H2O (vế phải) có đơnchất Cl2 (vế phải) dùng PPĐS: cân bằng oxi → cân bằng H, K, Mn → cân bằng Cl 5sau cùng, ta được : KMnO4 + 8HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + 4H2O. 2→ Nhân cả 2 vế của PTHH trên với 2 ta được 2KMnO4 + 8HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O. + Trong một số PƯOK phức tạp phương pháp này trở nên phức tạp do cóquá nhiều ẩn hoặc có quá nhiều phương trình đồng thời chỉ áp dụng đượcphương pháp này khi đã biết rõ sơ đồ phản ứng. Phương pháp thăng bằng electron (PPTBe) Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron do chất khửnhường phải đúng bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận (ne cho = ne nhận)Ví dụ: Lập PTHH của PƯOK có sơ đồ sau: FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi.
4. +2 +3 +3 +2 Fe O + H N O3 → Fe( NO 3 ) 3 + N O + H 2 O Bước 2: Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử và cân bằng mỗi quá trình. Fe2+ → Fe+3 + 1e (1) ( quá trình oxi hoá) N+5 + 3 e → N+2 (2) ( quá trình khử). Bước 3: Tìm hệ số thích hợp sao cho : ne cho = ne nhận Hệ số của (1) là (3) ; Hệ số của (2) là 1. Bước 4: Đặt hệ số vừa chọn vào CTHH tương ứng, hoàn thành PTHH 3 FeO + 10 HNO3 → 3 Fe(NO3)3 + NO + 5 H2O Hệ số của N+5 trong HNO3 bằng tổng N+5 và N+2 ở vế trái được hiểu làtrong 10 N+5, chỉ có 1 N+5 đóng vai trò chất oxi hoá, còn 9 N+5 đóng vai trò tạomôi trường. Nhận xét PPTBe không những thiết lập được mọi PƯOK bất kì một cáchkhoa học mà còn chỉ rõ chất oxi hoá, sự khử; chất khử, sự oxi hoá . Từ PPTBe, ta còn ứng dụng trong giải các bài tập có đồng thời nhiềuPƯOK trên cơ sở sự bảo toàn electron. Tuy nhiên PPTBe không phân tích rõ bản chất của PƯOK trong dd chấtđiện li. Phương pháp thăng bằng ion – electron (PPTBIe) Phương pháp này cũng dựa trên nguyên tắc: Tổng số e chất khử nhường = Tổng số e chất oxi hoá nhận. Ví dụ: Lập PTHH của PƯOK có sơ đồ: NO2− + MnO4 + H + → NO3− + Mn 2 + ……. − Bước 1: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. +3 +7 +5 N O2 + Mn O4 + H + → N O3− + Mn+ 2 − − Bước 2: Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử và cân bằng mỗi quá trình,theo nguyên tắc. + Viết đúng dạng tồn tại trong dd của chất oxi hoá, chất khử, sản phẩm bịkhử và bị oxi hoá + Xét đến sự tham gia của chất tạo môi trường bằng cách: thêm vào nửaphương trình khử hoặc nửa phương trình oxi hoá như sau: Thêm vào vế Thêm vào vế dư oxi thiếu oxi
5. môi trường axit hoặc sinh ra axit H+ H2O môi trường bazơ hoặc sinh ra bazơ H2O OH- Bước 3: Tìm hệ số thích hợp sao cho ne cho = ne nhận sau đó cộng 2 quátrình oxi hoá và khử ta được PT ion của phản ứng đã cho. +3 +5 5 N O2 + H 2O → N O3− + 2e + 2 H + − +7 2 Mn O4 + 8 H + + 5e → Mn 2 + + 4 H 2O − 5 NO2 + 2 MnO4 + 6 H + → 5 NO3− + 2 Mn 2 + + 3H 2O − − Nhận xét: Đây là phương pháp khoa học nhất để lập PTHH của PƯOKxảy ra trong dd chất điện li. Phương pháp này phân tích rõ: + Chất oxi hoá – sự khử ; chất khử – sự oxi hoá + Vai trò của môi trường trong PƯOK + Bản chất của PƯOK trong dd chất điện li.VD:II. Pin Galvani và sức điện động. Pt Nernst. + Khi PUOK tự xảy ra trong một dụng cụ đặc biệt có tên gọi là Pin Daniel- Jacobi có cấu tạo như hình 1, thì sinh ra dòng điện. Hoạt động của Pin Daniel -Jacobi + Tại bề mặt thanh kẽmcó quá trình oxi hoá: Zn → Zn2+ + 2e (1) + Tại bề mặt thanhđồng có quá trình khử: Cu2+ + 2e → Cu (2)
6. Nhờ điện kế xác định được dòng e theo dây dẫn đi từ thanh kẽm (anot)sang thanh đồng (catot) tạo ra dòng điện hoá học (ở mạch ngoài). Quá trình (1)xảy ra làm dd ZnSO4 tăng nồng độ Zn2+; quá trình (2) xảy ra làm dd CuSO4giảm nồng độ Cu2+. Điện tích trong hệ vẫn cân bằng nhờ sự chuyển dịch củadòng ion ở “mạch trong” theo sơ đồ: Zn2+ Cầu muối SO42- dd ZnSO4 NH4 NO3 dd CuSO4 – + NO 3 NH 4 Dòng electron có thể tự chuyển dịch từ cực kẽm sang cực đồng chứng tỏcó sự chênh lệch điện thế gây ra bởi khả năng oxi hoá khử khác nhau của 2 cặpoxi hoá khử tại 2 điện cực Zn2+/ Zn và Cu2+/ Cu. Rõ ràng cực đồng có điện thế dương hơn cực kẽm nên cực đồng có dấudương, cực kẽm có dấu âm. * Điện cực : Gồm một cặp oxi hoá – khử: – Điện cực loại I: Là điện cực gồm một thanh kim loại M nhúng trong ddMn+ (muối của M). Ví dụ : thanh kẽm nhúng trong dd ZnSO4 ta có điện cựcZn2+/Zn. – Điện cực loại II: Là điện cực gồm một thanh kim loại M được phủ mộthợp chất ít tan của M (muối hay hiđroxit) nhúng vào dd chất điện li có chứaanion của hợp chất ít tan đó. Ví dụ: điện cực calomen: Cl- / Hg2Cl2/ Hg. – Điện cực loại III: Gồm một thanh kim loại trơ (Pt hoặc Au) hay thanhthan chì nhúng trong dd chứa cả dạng oxi hoá và dạng khử của cặp oxi hoá khử.Ví dụ: (Pt) Fe3+/ Fe2+. – Điện cực Hiđro tiêu chuẩn: Một thanh platin phủ bột min platin trên bềmặt (để hấp phụ H2 và xúc tác quá trình oxi hoá – khử của cặp 2H+/ H2) nhúngvào dd axit có [H+] = 1M hay pH=0. Người ta bơm khí H2 vào bình đến khi ápsuất riêng phần của H2 là 1 atm, khi đó trên bề mặt thanh platin xuất hiện cặp oxihoá – khử: 2H+ + 2e H2 * Nửa pin: gồm một điện cực tiếp xúc với dây dẫn điện * Tế bào ganvani (galvania cell hay tế bào điện hoá) là tập hợp gồm 2nửa pin được nối với nhau bằng chất điện li hoặc màng ngăn xốp. * Pin: Một tế bào ganvani hoạt động như một máy phát điện.
7. + Sơ đồ pin: mỗi pin được sơ đồ hoá theo qui ước sau: – Viết điện cực âm bên trái, điện cực dương bên phải. Ví dụ: pin Zn – Cu: (-) Zn(r) Zn2+(aq) Cu2+(aq) Cu(r) (+) – Một gạch đứng ( ): biểu thị sự tiếp xúc giữa 2 pha khác nhau – Hai gạch đứng ( ): Biểu thị sự tiếp xúc giữa 2 chất điện li. – Điện cực trái (anot) luôn xảy ra quá trình oxi hoá (làm phát sinh dòngelectron) là cực âm. – Điện cực phải (catot): luôn xảy ra quá trình khử (tiêu hao dòng electron)là cực dương. – Chiều của dòng điện mạch ngoài: Dòng electron đi từ cực âm (anot ởbên trái) sang cực dương (catot ở bên phải) qua dây dẫn nối với mạch ngoài. * Suất điện động (vôn): hiệu điện thế cực đại của hai điện cực (có thểdùng điện kế để đo hiệu điện thế giữa 2 điện cực).2. Phương trỡnh Nernst về sức điện độngPư oxi hoá – khử xảy ra trong pin điện có thể được viết tổng quát:aOX1 + bKh2 cKh1 + dOX2Pt đẳng nhiệt Van’t Hoff áp dụng cho pư trên có dạng: a c .a d kh OX∆G = ∆G 0 + RTln 1 2 a a .a b OX Kh 1 2Khi pin làm việc trong đk thuận nghịch nhiệt động thỡ năng lượng của pư ∆ G sẽbằng công điện cực đại do pin sinh ra – ∆ G = A’max = nFE ( n là số electrontrao đổi giữa hai cặp oxi hoá – khử ; F là hằng số Faraday = 96500 culông(C)Ở đk chuẩn: ∆ G0 = -nFE0 là sức điện động chuẩnĐưa các giá trị ∆ G; ∆ G0 vào pt đẳng nhiệt Van’t Hoff trên, ta được: a c .a d 0 RT kh OXE=E – ln 1 2 (Đây là pt Nernst) nF a a .a b OX Kh 1 2Tại 250C, thay R=8,314J/Kmol; F=96500C(1C=1J/von.mol), ta được pt Nernst
9. + PƯOK xảy ra thuận lợi giữa dạng oxh mạnh và dạng khử mạnh do vậydựa vào thế điện cực ta có thể dự đoán chiều hướng của PƯOK. Khi hoạt độ của dạng oxh (Ox) và hoạt độ của dạng khử (Kh) khác 1 thìE M n + / M ≠ E M n + / M . Vì thế điện cực của cặp Ox – Kh không những phụ thuộc 0E0 mà còn phụ thuộc vào nồng độ của dạng Ox, Kh, môi trường, nhiệt độ khixảy ra phản ứng, sự phụ thuộc này được biểu hiện qua phương trình Nernst Hệ : Mn+ + ne → M (3) RT [ M n+ ] EM n+ / M = E M n+ / M + 0 ln (4) nF [M ] Thay các giá trị : R = 8,314 K-1.mol-1 (hằng số khí lí tưởng) T = 2980 K (Nhiệt độ Kenvin) F = 96500 C/mol (hằng số Farday) 0,059 [ M n + ] thì (4) trở thành: E M n+ / M = E 0 M n+ / M + lg (5) n [M ] Nếu M là chất rắn hoặc chất lỏng và tồn tại riêng trong một pha thì[M] =1. Mặt khác, khi trong nửa phản ứng có những thành phần khác với dạngoxi hoá và dạng khử liên hợp thì chúng cũng có mặt (với lũy thừa hệ số tỉ lượng)trong phương trình Nernst.Ví dụ: Hệ : MnO4− + 8H + + 5e → Mn 2 + + 4 H 2 O 0,059 [ MnO 4 ][ H + ]8 − Có : E MnO − / Mn 2 + =E 0 MnO4 / Mn 2 + − + lg (6) 4 5 [ Mn 2+ ] Hệ : [Ag(NH3)2]+ + 1e → Ag + 2NH3 + 0,059 [[ Ag ( NH 3 ) 2 ] ] Có: E[ Ag ( NH + = E[0Ag ( NH + + lg (7) 3 )2 ] / Ag 3 )2 ] / Ag 1 [ NH 3 ] 22.Dóy điện hoá và ý nghĩa+ Từ bảng các thế khử chuẩn ta thấy các kim loại đứng trên hiđro đều đẩy đượchiđro ra khỏi dd axit vỡ so với ion H+, ion kim loại có tính oxi hoá yếu hơnM + nH+ → Mn+ + n/2 H2Dựa vào thế khử chuẩn ta cũng thấy rằng một kim loại có thể đẩy được kim loạiđứng dưới nó ra khỏi hợp chất: Zn + Cu2+ → Zn2+ + CuHoặc: Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag
12. nF Từ (9) và (10) ta có : lnK = ∆E 0 (11) RT với : F = 96500 C/mol T = 298C R = 8,314 K-1.mol-1 Đổi ln sang lg n (11) trở thành lg K = ∆E 0 (12) 0,059 với ∆E = E P − ET 0 0 0 (13) (12) trở thành : n ( E P − ET ) 0 0 n lg K = ( E P − ET ) 0 0 (14) hay K = 10 0 , 059 0,059 Hằng số cân bằng (K) còn được xác định bằng cách: Xét phản ứng OK dạng tổng quát ở 250C: K1 = 10 nE1 0 / 0.059 Ox1 + ne Kh1 K 2 = 10 − nE2 / 0 ,059 0 Kh2 ne + Ox2 Ox1 + Kh2 Kh1 + Ox2 K = K 1 .K 2−1 (15) n Từ (15) ta có lg K = ( E10 − E2 ) 0 (16) 0,059 Ý nghĩa của hằng số cân bằng + Căn cứ vào giá trị của hằng số cân bằng K ta có thể dự đoán được chiềutự phát của PƯOK. Nếu K có giá trị càng lớn phản ứng xảy ra càng mạnh theochiều thuận. Nếu K có giá trị càng nhỏ, thì mức độ thuận nghịch của phản ứngcàng tăng. + Dựa vào giá trị của K ta có thể tính thế điện cực chuẩn của cặp oxi hoá -khử.
Cách Viết Và Cân Bằng Phương Trình Hoá Học
° 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:
Chọn nguyên tố có số nguyên tử ở hai vế chưa bằng nhau và có số nguyên tử nhiều nhất (cũng có trường hợp không phải vậy).
Tìm bội chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tử nguyên tố đó ở hai vế, đem bội chung nhỏ nhất chia cho chỉ số thì ta có 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
– Bây giờ ở VP có 4 nguyên tử P (phốt pho) trong 2P 2O 5, trong khi VT có 1 nguyên tử P nên ta đặt hệ số 4 trước nguyên tử P.
⇒ Phương trình phản ứng hoàn thành, số nguyên tử mỗi nguyên tố VT = VP
* Ví dụ 2: Cân bằng PTHH
Al + HCl → AlCl 3 + H 2
Al + 6HCl → 2AlCl 3 + H 2
– Bây giờ, VP có 2 nguyên tử Al trong 2AlCl 3 mà VT có 1 nguyên tử Al nên ta thêm hệ số 2 trước Al.
2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + H 2
– Ta thấy, VT có 6 nguyên tử H trong 6HCl, VP có 2 nguyên tử H trong H 2 nên ta thêm hệ số 3 trước H 2.
2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2
⇒ 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:
Bước 1: Đưa các hệ số a, b, c, d, e, f,… lần lượt vào các công thức ở hai vế của phương trình phản ứng.
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử ở 2 vế của phương trình bằng một hệ phương trình chứa các ẩn: a, b, c, d, e, f,…
Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số.
Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng và khử mẫu (nếu có).
* 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
° 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).
Bước 4: Đưa các hệ số vừa tìm vào phương trình phản ứng, ta được phương trình hoàn chỉnh.
⇒ Phương trình phản ứng hoàn thành, số nguyên tử mỗi nguyên tố VT = VP
* Ví dụ 2: Cân bằng PTTH
° Bước 1: Đưa các hệ số
° 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.
III. Bài tập về phương pháp cân bằng phương trình hoá học
* Bài tập 1: Cân bằng các PTHH sau :
1) MgCl 2 + KOH → Mg(OH) 2 + KCl
3) FeO + HCl → FeCl 2 + H 2 O
12) CaO + CO 2 → CaCO 3
13) CaO + H 2O → Ca(OH) 2
17) Na 2S + HCl → NaCl + H 2 S
19) Mg + HCl → MgCl 2 + H 2
25) AlCl 3 + NaOH → Al(OH) 3 + NaCl
26) KClO 3 → KCl + O 2
31) BaO + HBr → BaBr 2 + H 2 O
* 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 + O 2 → Na 2 O
c) HgO → Hg + O 2
* 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:
* Bài tập 4: Cân bằng các PTHH sau
° Bài tập 1. Cân bằng các phương trình hóa học
1) MgCl 2 + 2KOH → Mg(OH) 2 + 2KCl
3) FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O
12) CaO + CO 2 → CaCO 3
13) CaO + H 2O → Ca(OH) 2
17) Na 2S + 2HCl → 2NaCl + H 2 S
19) Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 ↑
25) AlCl 3 + 3NaOH → Al(OH) 3 + 3NaCl
26) 2KClO 3 → 2KCl + 3O 2
31) BaO + 2HBr → BaBr 2 + H 2 O
a) 4Na + O 2 → 2Na 2 O
Tỉ lệ: số nguyên tử Na: số phân tử O 2: số phân tử Na 2 O = 4 : 1 : 2.
c) 2HgO → 2Hg + O 2
Tỉ lệ: số phân tử HgO: số nguyên tử Hg: số phân tử O 2 = 2 : 2 : 1.
Tỉ lệ: 4: 5: 4: 6
Tỉ lệ: 1: 2: 1: 2
Tỉ lệ: 4: 1: 2: 4
Tỉ lệ: 1: 3: 1: 3
Tỉ lệ: 3: 1: 2: 1
Tỉ lệ: 3 : 1: 3: 2
Một Số Phương Pháp Cân Bằng Phản Ứng Oxi Hóa Khử
Nguyên tắc chung để cân bằng phản ứng oxi hóa khử là số điện tử cho của chất khử phải bằng số điện tử nhận của chất oxi hóa hay số oxi hóa tăng của chất khử phải bằng số oxi hóa giảm của chất oxi hóa. Bài viết hướng dẫn bạn đọc một số cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử phổ biến.
1. Phương pháp nguyên tử nguyên tố
Để tạo thành 1 phân tử P 2O 5 cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O:
2. Phương pháp hóa trị tác dụng
Hóa trị tác dụng là hóa trị của nhóm nguyên tử hay nguyên tử của các nguyên tố trong chất tham gia và tạo thành trong PUHH.
Áp dụng phương pháp này cần tiến hành các bước sau:
+ Xác định hóa trị tác dụng:
II – I III – II II-II III – I
Hóa trị tác dụng lần lượt từ trái qua phải là:
II – I – III – II – II – II – III – I
Tìm bội số chung nhỏ nhất của các hóa trị tác dụng:
+ Lấy BSCNN chia cho các hóa trị ta được các hệ số:
6/II = 3, 6/III = 2, 6/I = 6
Thay vào phản ứng:
Dùng phương pháp này sẽ củng cố được khái niệm hóa trị, cách tính hóa trị, nhớ hóa trị của các nguyên tố thường gặp.
3. Phương pháp dùng hệ số phân số
Đặt các hệ số vào các công thức của các chất tham gia phản ứng, không phân biệt số nguyên hay phân số sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau. Sau đó khử mẫu số chung của tất cả các hệ số.
+ Nhân các hệ số với mẫu số chung nhỏ nhất để khử các phân số. Ỏ đây nhân 2.
4. Phương pháp “chẵn – lẻ”
Một phản ứng sau khi đã cân bằng thì số nguyên tử của một nguyên tố ở vế trái bằng số nguyên tử nguyên tố đó ở vế phải. Vì vậy nếu số nguyên tử của một nguyên tố ở một vế là số chẵn thì số nguyên tử nguyên tố đó ở vế kia phải chẵn. Nếu ở một công thức nào đó số nguyên tử nguyên tố đó còn lẻ thì phải nhân đôi.
Đó là thứ tự suy ra các hệ số của các chất. Thay vào PTPU ta được:
5. Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất
Chọn nguyên tố có mặt ở nhiều hợp chất nhất trong phản ứng để bắt đầu cân bằng hệ số các phân tử.
Nguyên tố có mặt nhiều nhất là nguyên tố oxi, ở vế phải có 8 nguyên tử, vế trái có 3. Bội số chung nhỏ nhất của 8 và 3 là 24, vậy hệ số của HNO 3 là 24 /3 = 8
Vậy phản ứng cân bằng là:
6. Phương pháp cân bằng electron
Cân bằng qua ba bước:
a. Xác định sự thay đổi số oxi hóa.
b. Lập thăng bằng electron.
c. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại.
Ví dụ. Cân bằng phản ứng:
a. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:
(Viết số oxi hóa này phía trên các nguyên tố tương ứng)
b. Lập thăng bằng electron:
c. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:
Ví dụ 2. Phản ứng trong dung dịch bazo:
Phương trình ion:
Phương trình phản ứng phân tử:
Ví dụ 3. Phản ứng trong dung dịch có H 2 O tham gia:
Phương trình ion:
Phương trình phản ứng phân tử:
7. Phương pháp cân bằng đại số
Dùng để xác định hệ số phân tử của chất tham gia và thu được sau phản ứng hoá học, ta coi hệ số là các ẩn số và kí hiệu bằng các chữ cái a, b, c, d… rồi dựa vào mối tương quan giữa các nguyên tử của các nguyên tố theo định luật bảo toàn khối lượng để lập ra một hệ phương trình bậc nhất nhiều ẩn số. Giải hệ phương trình này và chọn các nghiệm là các số nguyên dương nhỏ nhất ta sẽ xác định được hệ số phân tử của các chất trong phương trình phản ứng hoá học.
Ví dụ: Cân bằng phản ứng:
Kí hiều các hệ số phải tìm là các chữ a, b, c, d, e và ghi vào phương trình ta thu được:
+ Xét số nguyên tử Cu: a = c (1)
+ Xét số nguyên tử H: b = 2e (2)
+ Xét số nguyên tử N: b = 2c + d (3)
+ Xét số nguyên tử O: 3b = 6c + d + e (4)
Ta được hệ phương trình 5 ẩn và giải như sau:
Rút e = b/2 từ phương trình (2) và d = b – 2c từ phương trình (3) và thay vào phương trình (4):
3b = 6c + b – 2c + b/2
Ta thấy để b nguyên thì c phải chia hết cho 3. Trong trường hợp này để hệ số của phương trình hoá học là nhỏ nhất ta cần lấy c = 3. Khi đó: a = 3, b = 8, d = 2, e = 4
Vậy phương trình phản ứng trên có dạng:
Như vậy khi lập một hệ phương trình đại số để cân bằng một phương trình hoá học, nếu có bao nhiêu chất trong phương trình hoá học thì có bấy nhiêu ẩn số và nếu có bao nhiêu nguyên tố tạo nên các hợp chất đó thì có bấy nhiêu phương trình.
Cập nhật thông tin chi tiết về Phản Ứng Oxi Hoá Khử, Cách Lập Phương Trình Hoá Học Và Bài Tập trên website Ictu-hanoi.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!