Phương trình hóa học là gì? Cách lập và cân bằng chính xác nhất

Phương trình hóa học là sự biểu diễn ngắn gọn của một phản ứng hóa học. Đây là bài học quan trọng trong môn hóa học THCS. Dưới đây là phần Nguyễn Tất Thành tổng hợp chi tiết các khái niệm, ý nghĩa, các bước viết phương trình hóa học và bài tập để học sinh luyện tập.

Phương trình hóa học là gì?

Phương trình hóa học được sử dụng để biểu diễn ngắn gọn các phản ứng hóa học hoặc phản ứng giữa các chất hoặc hợp chất. Trong phương trình hóa học, số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong các chất trước và sau phản ứng không đổi.

Ví dụ: 2H2 + O2 → 2H2O

2 Fe + 3 Cl2 → 2 FeCl3

Về mặt ý nghĩa, phương trình hóa học biểu thị điều gì? Phương trình hóa học biểu diễn tỉ lệ giữa số nguyên tử, phân tử giữ các chất/từng cặp chất trong phản ứng và tỉ lệ này bằng tỉ số các hệ số của từng chất trong phương trình.

Ví dụ về phương trình hóa học: 3Fe + 2O2 → Fe3O4

Số nguyên tử Fe: số phân tử O2: Số phân tử Fe3O4 = 3:2:1

Ta hiểu rằng: Cứ 3 nguyên tử Fe phản ứng với 2 phân tử O2 sẽ tạo ra 1 phân tử Fe3O4.

Tỉ lệ mỗi cặp chất là:

Cách tạo phương trình hóa học

Để lập được phương trình hóa học chính xác các bạn chú ý 3 bước sau:

• Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng.

• Bước 2: Cân bằng số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố.

• Bước 3: Viết phương trình hóa học.

Ví dụ: Viết phương trình hóa học khi đốt sắt trong không khí. Áp dụng 3 bước để tạo pthh nêu trên, ta có:

• Bước 1: Ta có sơ đồ phản ứng: Fe + O2 → Fe3O4
• Bước 2: Cân bằng số lượng nguyên tử của từng nguyên tố
• Ta thấy số nguyên tử Fe và O không bằng nhau. Cả hai nguyên tố sắt và oxy đều có số nguyên tử nhiều hơn. Để cân bằng số nguyên tử O, ta cộng hệ số 2 vào trước O2. Để cân bằng số lượng nguyên tử sắt, người ta thêm hệ số 3 vào trước Fe.
• Bước 3: Viết phương trình hóa học
• Dựa vào hệ số cân bằng trên, ta xác định được phương trình: 3Fe + 2O2 → Fe3O4

Một số quy tắc lập phương trình phản ứng hóa học cần nhớ

Để áp dụng tốt các phương trình hóa học, bạn cần nắm vững các quy tắc sau:

• Các chất tham gia sẽ luôn ở vế trái của phương trình. Ngược lại, các chất hình thành sẽ ở phía bên kia. Mũi tên trong phương trình hóa học thường đi từ trái sang phải (trừ trường hợp phản ứng thuận nghịch sẽ bao gồm hai mũi tên ngược chiều nhau).
• Chúng ta chỉ được phép thêm các hệ số nguyên dương hoặc biểu thức đại số có hằng số nguyên dương hoặc tham số vào phương trình, chúng ta tuyệt đối không được phép thay đổi công thức hóa học của các chất.
• Nếu hệ số cần thêm vào phương trình là 1 thì không cần ghi hệ số đó trước chất phản ứng hoặc thành phẩm.

Cách viết phương trình hóa học, bạn cần lưu ý những gì?

Để viết đúng phương trình và tránh những sai sót không đáng có, các em cần chú ý:

• Khí oxi tồn tại ở dạng phân tử O2 nên ta sẽ không viết 6) trong phương trình hóa học. Bạn không được phép thay đổi các chỉ số trong công thức hóa học được viết đúng. Khi viết CTHH, ta viết hệ số cao hơn bằng ký hiệu, không viết chỉ số nhỏ hơn ký hiệu. Ví dụ về cách viết sai chính tả của 2Fe (Chính tả đúng phải là 2Fe).

• Nếu trong CTHH có nhóm nguyên tử (OH), (SO4)… thì coi cả nhóm là một đơn vị để cân bằng. Trước và sau phản ứng số nhóm nguyên tử phải bằng nhau.

Ví dụ: Thiết lập phản ứng hóa học giữa natri cacbonat và canxi hydroxit để tạo ra canxi cacbonat và natri hydroxit.

Lúc này ta có sơ đồ phản ứng: Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NaOH

Ví dụ 2: Viết phương trình hóa học của axit nitric và oxit sắt 2.

Ta có phương trình: FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

Xem thêm: Axit nitric (HNO3): Cấu trúc phân tử, tính chất, điều chế và ứng dụng

Các ký hiệu phổ biến trong PTHH

Xem thêm : Công thức tính diện tích hình tam giác và ứng dụng thực tế

Các ký hiệu được sử dụng để phân biệt các loại phản ứng khác nhau. Có các ký hiệu:

“=” để biểu thị trạng thái cân bằng hóa học.

“→” để biểu thị phản hồi một chiều.

“⇄” để biểu thị phản ứng hai chiều.

“⇌” để biểu thị phản ứng ở trạng thái cân bằng.

Cân bằng phương trình phản ứng hóa học

Định luật bảo toàn khối lượng phát biểu rằng số lượng mỗi nguyên tử không thay đổi trong một phản ứng hóa học. Do đó, mỗi vế của phương trình hóa học phải biểu thị cùng một lượng của bất kỳ nguyên tố cụ thể nào. Tương tự như vậy, điện tích được bảo toàn trong phản ứng hóa học. Do đó, điện tích giống nhau phải xuất hiện ở cả hai vế của phương trình cân bằng.

Người ta cân bằng phương trình hóa học bằng cách thay đổi số cho mỗi công thức hóa học. Các phương trình hóa học đơn giản có thể được cân bằng bằng cách thử nghiệm, nghĩa là bằng cách thử và sai. Ngoài ra còn có một cách khác liên quan đến việc giải hệ phương trình tuyến tính.

Phương trình cân bằng thường được viết với hệ số nguyên nhỏ nhất. Nếu trước công thức hóa học không có hệ số thì hệ số là 1.

Phương pháp thử nghiệm có thể được phác thảo bằng cách đặt hệ số 1 trước công thức hóa học phức tạp nhất và đặt các hệ số khác trước mọi công thức khác sao cho cả hai phía của mũi tên có cùng số nguyên tử. Nếu tồn tại bất kỳ hệ số phân số nào, chúng ta nhân mỗi hệ số với số nhỏ nhất cần thiết, số này thường là mẫu số của hệ số phân số cho phản ứng có một hệ số phân số duy nhất.

Bài tập thực hành giải phương trình hóa học

Bài tập thực hành phương trình hóa học bao gồm cả lý thuyết và thực hành giúp học sinh củng cố kiến ​​thức.

Bài tập 1: Câu hỏi lý thuyết

1/ Phương trình hóa học biểu thị điều gì, trong đó có công thức hóa học của những chất nào?

2/ Sơ đồ phản ứng có gì khác với phương trình hóa học của phản ứng?

Hồi đáp:

1/ Phương trình hóa học biểu diễn ngắn gọn một phản ứng hóa học: bao gồm công thức hóa học của chất phản ứng và sản phẩm phản ứng.

b) Sơ đồ phản ứng không có hệ số phù hợp nghĩa là các nguyên tử không cân bằng, trong khi trong phương trình hóa học các nguyên tố đã cân bằng. Trong một số trường hợp, sơ đồ phản ứng hóa học cũng là phương trình hóa học.

Bài 2: Lập phương trình hóa học và nêu tỉ lệ nguyên tử, phân tử của các chất trong mỗi phản ứng

Na + O2 → Na2O

Từ sơ đồ phản ứng trên, ta thấy số O ở bên trái ít hơn ở bên phải, ta cộng hệ số 2 vào trước Na2O và được: Na + O2 → 2Na2O. Bây giờ số nguyên tử Na ở bên trái là 4, ta cộng hệ số 4 trước Na ở bên phải và được phương trình hóa học: 4Na + O2 → 2Na2O

Tỉ lệ về số nguyên tử và số phân tử của các chất: Số nguyên tử Na: Số phân tử oxi: Số phân tử Na2O là 4:1:2

Với những kiến ​​thức về phương trình hóa học bao gồm định nghĩa, cách lập phương trình phản ứng hóa học và bài tập ứng dụng ở trên, chắc chắn bạn đã có được những kiến ​​thức bổ ích về chủ đề này phải không? Tiếp tục đọc phần kiến ​​thức cơ bản của Nguyễn Tất Thành để có thêm tài liệu học tập bổ ích nhé.

Nguồn: https://truongnguyentatthanh.edu.vn
Danh mục: Giáo dục