Bài Tập Cân Bằng Phương Trình Hóa Học Và Phương Pháp Giải

1. Cân bằng phương trình hóa học là gì?

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.

Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập và xây dựng lộ trình học tập THPT vững vàng

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!