Nguyên tắc cân bằng phương trình hóa học năm 2024

Đối với môn Hóa học thì việc cân bằng phương trình là điều kiện đầu tiên để làm bài tập Hóa Học những nó lại gây ra nhiều khó khăn cho các bạn học sinh. Thực ra, việc cân bằng phương trình hoàn toàn không khó đối với phản ứng Hóa học từ các chất, hợp chất đơn giản. Tuy nhiên, có những phương trình mà nhiều chất tham gia, nhiều sản phẩm làm cho học sinh bị rối không thể cân bằng. Dưới đây là vài phương pháp giúp học sinh cân bằng phương trình hóa học nhanh và chính xác nhất.

Nguyên tắc cân bằng phương trình hóa học năm 2024

Trước hết học sinh cần ghi nhớ trình tự cân bằng một phương trình Hóa học:

Bước 1: cân bằng nhóm nguyên tử (OH, NO3, SO4, CO2, PO4..)

Bước 2: cân bằng nguyên tử Hidro

Bước 3: cân bằng nguyên tử Oxi

Bước 4: cân bằng các nguyên tố còn lại.

Mục lục

1. Phương pháp từ nguyên tố chung nhất

Có nghĩa là nguyên tố nào có mặt trong hầu hết các hợp chất trong phương trình cần cân bằng thì chúng ta sẽ chọn để cân bằng hệ số các phân tử trước.

Vd: Cu + HNO3 -> Cu(NO3)2 + NO + H20

Trong phương trình này, nguyên tố Oxi xuất hiện nhiều nhất trong hầu hết các hợp chất nên sẽ cân bằng Oxi trước, rồi tới các nguyên tố khác.

Vế trái có 8 oxi, vế phải có 3 oxi. Vậy bội số chung nhỏ nhất của 8 và 3 là 24, suy ra hệ số của HNO3 là 24/3=8

Vậy phản ứng cân bằng là: 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

2. Cân bằng theo trình tự Kim loại – Phi kim

Cân bằng phương trình hóa học nhanh theo phương pháp này có nghĩa là cân bằng theo trình tự cân bằng số nguyên tử của kim loại trước rồi tới phi kim, sau đó tới Hidro và tới oxi.

Vd: CuFeS2 + O2 -> CuO + Fe2O3 + SO2

Do nguyên tử Cu đã cân bằng nên thứ tự cân bằng đầu tiên sẽ là: Fe sau đó sẽ là Cu, S, O rồi nhân đôi các hệ số ta có kết quả là:

4CuFeS2 + 13O2 = 4CuO + 2 Fe2O3 + 8SO2

3. Phương pháp dùng hệ số thập phân

Phương pháp này áp dụng như sau: đặt hệ số vào các chất tham gia phản ứng, có thể là số nguyên tố hoặc là phân số miễn sao cho số nguyên tử ở cả hai vế đều bằng nhau. Sau đó nhân lên để khử mẫu số chung ở 2 vế.

Vd: Fe + O2 -> Fe2O3

Trước tiên ta thêm hệ số vào sẽ thành : 2Fe + 3/2O2 -> Fe2O3

Lúc này số nguyên tử ở 2 vế đã bằng nhau. Sau đó chúng ta nhân lên để khử mẫu, ở phương trình sẽ nhân lên cho 2.

Kết quả là: 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3

4. Phương pháp chẵn lẻ

Một trong những cách để cân bằng phương trình hóa học nhanh nữa là phương pháp chẵn lẻ, được áp dụng như sau: Khi mà một phương trình phản ứng đã cân bằng có nghĩa là số nguyên tử của nguyên tố ở vế phải sẽ bằng với số nguyên tử của nguyên tố ở vế trái, đồng nghĩa là số nguyên tử của một nguyên tố ở vế trái chẵn thì số nguyên tử của nguyên tố đó ở vế phải cũng phải chẵn. Cho nên nếu trong phương trình mà nếu một trong số những số nguyên tử của bất kỳ nguyên tố nào còn lẻ thì phải nhân đôi.

Vd: Ta lấy lại ví dụ ở trên: Fe + O2 -> Fe2O3

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

2Fe + O2 -> 2Fe2O3

Đến đây số nguyên tử của cả 2 bên đều đã chẵn, ta chỉ việc cân bằng lại cho sô nguyên tử của 2 bên bằng nhau.

4Fe + 3O2 = 2Fe2O3

5. Phương pháp đại số

Học sinh đặt hệ số a, b, c… lần lượt vào các công thức ở 2 vế của phương trình và thiết lập các phương trình toán học chứa các ẩn trên theo nguyên tắc số nguyên tử của nguyên tố trước và sau phản ứng bằng nhau. Bạn sẽ được 1 hệ phương trình chứa các ẩn, giải hệ phương trình này và đưa hệ số tương ứng tìm dược vào phương trình phản ứng và khử mẫu (nếu cần).

Nguyên tắc cân bằng phương trình hóa học năm 2024

Với bài toán cân bằng phương trình hóa học FeS2 + O2 –> Fe2O3 + SO2, ta thấy, ở vế trái số nguyên tử O2 là chẵn với bất kỳ hệ số nào trong khi đó vế phải, trong SO2 oxi là chẵn nhưng trong Fe2O3 là lẻ nên phải nhân đôi. Từ đó cân bằng tiếp các hệ số còn lại. 2Fe2O3 –> 4FeS2 –> 8SO2 + 11O2, thay vào PTPU ta được phương trình cân bằng là 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2.

Cân bằng phương trình Hóa Học ảnh hưởng trực tiếp tới kết quả của việc giải các bài tập. Bên cạnh 5 cách làm phổ biến trên, học sinh có thể sử dụng thêm phương pháp nguyên tử nguyên tố, phương pháp hóa trị tác dụng,…. Hi vọng rằng, những thông tin chia sẻ ở bài viết sẽ giúp các học sinh tự tin giải bài tập cân bằng phương trình Hóa Học chính xác hơn.

Bài viết này đã được cùng viết bởi . Bess Ruff là nghiên cứu sinh địa lý tại Florida. Cô đã nhận bằng Thạc sĩ Quản lý và Khoa học Môi trường tại Trường Quản lý & Khoa học Môi trường Bren, UC Santa Barbara năm 2016. Cô đã thực hiện công tác khảo sát cho các dự án quy hoạch không gian biển tại vùng biển Caribe và hỗ trợ nghiên cứu với tư cách là cộng tác viên của Nhóm Sustainable Fisheries.

Có được trích dẫn trong bài viết này mà bạn có thể xem tại cuối trang.

Bài viết này đã được xem 489.306 lần.

Có phải bạn đang muốn tìm hiểu thêm về phương trình hóa học? Thoạt nhìn, các phương trình hóa học có vẻ khó hiểu, nhưng thật ra chúng rất đơn giản khi bạn biết các bước và nguyên tắc cơ bản để cân bằng. Đừng lo - bài viết này sẽ giúp bạn xử lý mọi vấn đề, bất kể có bao nhiêu nguyên tử và phân tử trong phương trình. Còn các phương trình phức tạp thì sao? Hãy kéo xuống phần thứ hai để xem hướng dẫn giúp bạn xử lý các phương trình khó thông qua cân bằng đại số.

  1. Trong ví dụ này, bạn có phương trình:
    • C3H8 + O2 --> H2O + CO2
    • Phản ứng này xảy ra khi proban (C3H8) được đốt cháy trong ô-xy để tạo ra nước và cacbon dioxit.
  2. Bạn cần thực hiện việc này cho cả hai vế của phương trình. Xem chỉ số dưới bên cạnh mỗi nguyên tử để biết số lượng nguyên tử trong phương trình. Khi viết, tốt hơn hết bạn nên đối chiếu với phương trình gốc để thấy rõ từng nguyên tố.
    • Ví dụ, bạn có 3 nguyên tố ô-xy bên phải, nhưng đó là vì bạn cộng tổng số.
    • Bên trái: 3 cacbon (C3), 8 hy-drô (H8) và 2 ô-xy (O2).
    • Bên phải: 1 cacbon (C), 2 hy-drô (H2) và 3 ô-xy (O + O2).
  3. Hy-drô và ô-xy là phân tử phổ biến, nên bạn thường thấy chúng xuất hiện ở cả hai vế của phương trình. Tốt nhất bạn nên cân bằng chúng sau cùng.
    • Bạn cần đếm lại số nguyên tử trước khi cân bằng hy-drô và ô-xy, vì bạn cần dùng hệ số tương quan để cân bằng các nguyên tử khác trong phương trình.
  4. Nếu vế bên trái có nhiều nguyên tố cần cân bằng, bạn sẽ chọn nguyên tố dưới dạng một phân tử chất phản ứng và một phân tử sản phẩm. Điều đó có nghĩa là bạn cần cân bằng nguyên tử cacbon trước.
  5. Thêm số tương quan vào nguyên tử cacbon đơn bên phải phương trình để cân bằng với 3 nguyên tử cacbon trong vế bên trái.
    • C3H8 + O2 --> H2O + 3CO2
    • Hệ số 3 trước cacbon bên phải cho biết có 3 nguyên tử cacbon, tương tự như vậy, chỉ số dưới 3 bên trái cho biết có 3 nguyên tử cacbon.
    • Trong một phương trình hóa học, bạn có thể thay đổi hệ số tương quan, nhưng bạn không thể thay đổi chỉ số dưới.
  6. Vì bạn đã cân bằng toàn bộ nguyên tử bên cạnh hy-drô và ô-xy, nên bây giờ bạn có thể xử lý nguyên tử hy-drô. Bạn có 8 nguyên tử ở vế bên trái, nên bạn cần 8 nguyên tử ở vế bên phải. Sử dụng hệ số tương quan để thực hiện việc này.
    • C3H8 + O2 --> 4H2O + 3CO2
    • Tại vế bên phải, bây giờ bạn đã thêm hệ số 4 vì chỉ số dưới cho biết bạn đã có 2 nguyên tử hy-drô.
    • Khi bạn nhân hệ số 4 với chỉ số dưới 2, bạn có 8.
  7. Nhớ đếm hệ số mà bạn đã dùng để cân bằng các nguyên tử khác. Vì bạn đã thêm hệ số tương quan vào các phân tử ở vế phải của phương trình, nên số nguyên tử ô-xy đã thay đổi. Bây giờ bạn có 4 nguyên tử ô-xy trong phân tử nước và 6 nguyên tử ô-xy trong phân tử cacbon dioxit. Như vậy, bạn có tổng cộng 10 nguyên tử ô-xy.
    • Thêm hệ số 5 vào phân tử ô-xy ở vế bên trái của phương trình. Bây giờ bạn có 10 nguyên tử ô-xy ở mỗi vế.
    • C3H8 + 5O2 --> 4H2O + 3CO2.
    • Nguyên tử cacbon, hy-drô và ô-xy đã được cân bằng. Bạn đã hoàn tất việc cân bằng phương trình.
    • Bạn có 6 nguyên tử ô-xy khác từ 3CO2.(3x2=6 nguyên tử ô-xy + 4 nguyên tử khác =10). Quảng cáo

Phương pháp này còn được gọi là phương pháp Bottomley, và rất hữu ích đối với các phản ứng phức tạp, nhưng sẽ tốn nhiều thời gian hơn.

  1. Ví dụ, bạn có phương trình:
    • PCl5 + H2O --> H3PO4 + HCl
  2. * aPCl5 + bH2O --> cH3PO4 + dHCl
  3. * aPCl5 + bH2O --> cH3PO4 + dHCl
    • Vế bên trái có 2b nguyên tử hy-drô (2 cho mỗi phân tử H2O), còn vế bên phải có 3c+d nguyên tử hy-drô (3 cho mỗi phân tử H3PO4 và 1 cho mỗi phân tử HCl). Vì số nguyên tử hy-drô ở cả hai vế phải bằng nhau, nên 2b phải bằng 3c+d.
    • Thực hiện việc này cho từng nguyên tố.
      • P: a=c
      • Cl: 5a=d
      • H: 2b=3c+d

Vì phương trình có nhiều biến, nên bạn cũng có nhiều cách giải. Bạn phải tìm cách giải sao cho mỗi biến đều trở thành số nguyên nhỏ nhất.