CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC: PHƯƠNG PHÁP VÀ VÍ DỤ - HÓA HỌC - 2025

Các phương trình hóa học cân đối ngụ ý rằng tất cả các yếu tố trong phương trình có cùng số nguyên tử ở mỗi bên. Để đạt được điều này, cần phải sử dụng các phương pháp cân bằng để gán các hệ số cân bằng thích hợp cho từng loài có mặt trong phản ứng.

Phương trình hóa học là sự biểu diễn, bằng các ký hiệu, của những gì xảy ra trong quá trình phản ứng hóa học giữa hai hoặc nhiều chất. Các chất phản ứng tương tác với nhau và tùy thuộc vào điều kiện phản ứng sẽ thu được một hoặc nhiều hợp chất khác nhau dưới dạng sản phẩm.

Khi mô tả một phương trình hóa học, cần lưu ý những điều sau: đầu tiên, các chất phản ứng được viết ở phía bên trái của phương trình, tiếp theo là một mũi tên một chiều hoặc hai mũi tên ngang ngược nhau, tùy thuộc vào loại phản ứng được thực hiện. áo choàng.

Cân bằng phương trình hóa học

Nó dựa trên phép đo phân vị của phản ứng và cố gắng thử với các hệ số khác nhau để cân bằng phương trình, miễn là chọn các số nguyên nhỏ nhất có thể có cùng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở cả hai phía. của phản ứng.

Hệ số của chất phản ứng hoặc sản phẩm là số đứng trước công thức của nó và nó là số duy nhất có thể thay đổi khi cân bằng một phương trình, vì nếu các chỉ số con của công thức bị thay đổi, danh tính của hợp chất sẽ bị thay đổi. trong câu hỏi.

Đếm và so sánh

Sau khi đã xác định được từng nguyên tố của phản ứng và đặt vào vế chính xác, ta tiến hành đếm và so sánh số nguyên tử của từng nguyên tố có trong phương trình và xác định những nguyên tố phải cân bằng.

Sau đó, sự cân bằng của từng phần tử được tiếp tục (từng phần tử một), bằng cách đặt các hệ số nguyên trước mỗi công thức chứa các phần tử không cân bằng. Thông thường, các nguyên tố kim loại được cân bằng trước tiên, sau đó là các nguyên tố phi kim loại, và cuối cùng là nguyên tử oxy và hydro.

Như vậy, mỗi hệ số nhân với tất cả các nguyên tử trong công thức trước đó; vì vậy trong khi một yếu tố cân bằng thì những yếu tố khác có thể trở nên mất cân bằng, nhưng điều này được sửa chữa khi phản ứng cân bằng.

Cuối cùng, nó được xác nhận bằng một lần đếm cuối cùng rằng toàn bộ phương trình được cân bằng chính xác, tức là nó tuân theo định luật bảo toàn vật chất.

Cân bằng đại số của phương trình hóa học

Để sử dụng phương pháp này, một quy trình được thiết lập để coi các hệ số của phương trình hóa học là ẩn số của hệ phải được giải.

Trước hết, một nguyên tố cụ thể của phản ứng được lấy làm tham chiếu và các hệ số được đặt dưới dạng các chữ cái (a, b, c, d …), đại diện cho các ẩn số, theo nguyên tử hiện có của nguyên tố đó trong mỗi phân tử (nếu một loài không chứa phần tử đó được đặt là "0").

Sau khi có được phương trình đầu tiên này, phương trình của các nguyên tố khác có trong phản ứng được xác định; sẽ có bao nhiêu phương trình vì có các nguyên tố trong phản ứng đã nói.

Cuối cùng, các ẩn số được xác định bằng một trong các phương pháp đại số rút gọn, cân bằng hoặc thay thế và thu được các hệ số dẫn đến phương trình cân bằng chính xác.

Cân bằng phương trình oxi hóa khử (phương pháp ion-electron)

Phản ứng tổng quát (không cân bằng) được đặt đầu tiên ở dạng ion của nó. Sau đó, phương trình này được chia thành hai nửa phản ứng, quá trình oxy hóa và sự khử, cân bằng mỗi phản ứng theo số nguyên tử, loại của chúng và điện tích của chúng.

Ví dụ, đối với các phản ứng xảy ra trong môi trường axit, các phân tử được thêm H ₂ O để cân bằng các nguyên tử oxy được thêm vào và H ⁺ để cân bằng các nguyên tử hydro.

Mặt khác, trong môi trường kiềm, một số ion OH ^- bằng nhau được thêm vào cả hai vế của phương trình đối với mỗi ion H ⁺ , và khi các ion H ⁺ và OH ^- xuất hiện, chúng tham gia tạo thành phân tử H ₂ O.

Thêm electron

Sau đó phải thêm bao nhiêu electron vào để cân bằng điện tích, sau khi cân bằng vật chất trong mỗi nửa phản ứng.

Sau khi mỗi nửa phản ứng đã được cân bằng, chúng được cộng lại với nhau và phương trình cuối cùng được cân bằng theo phép thử và sai. Trong trường hợp có sự khác biệt về số lượng electron trong hai nửa phản ứng, một hoặc cả hai phải được nhân với hệ số bằng số này.

Cuối cùng, cần phải chứng thực rằng phương trình bao gồm cùng một số nguyên tử và cùng một loại nguyên tử, ngoài việc có cùng điện tích ở cả hai phía của phương trình tổng thể.

Ví dụ về cân bằng phương trình hóa học

Nguồn: wikimedia.org. Tác giả: Ephert.

Đây là một hình ảnh động của một phương trình hóa học cân bằng. Pentoxit photpho và nước được chuyển thành axit photphoric.

P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4 (-177 kJ).

Ví dụ thứ hai

Bạn có phản ứng đốt cháy etan (không cân bằng).

C ₂ H ₆ + O ₂ → CO ₂ + H ₂ O

Sử dụng phương pháp thử và sai để cân bằng nó, quan sát thấy rằng không có nguyên tố nào có cùng số nguyên tử ở cả hai vế của phương trình. Do đó, người ta bắt đầu bằng cách cân bằng cacbon, thêm một số hai làm hệ số cân bằng đi kèm với nó trên mặt sản phẩm.

C ₂ H ₆ + O ₂ → 2CO ₂ + H ₂ O

Carbon đã được cân bằng ở cả hai bên, vì vậy hydro được cân bằng bằng cách thêm ba vào phân tử nước.

C ₂ H ₆ + O ₂ → 2CO ₂ + 3H ₂ O

Cuối cùng, vì có bảy nguyên tử oxy ở bên phải của phương trình và nó là nguyên tố cuối cùng còn lại để cân bằng, số phân số 7/2 được đặt trước phân tử oxy (mặc dù hệ số nguyên thường được ưu tiên hơn).

C ₂ H ₆ + 7 / 2O ₂ → 2CO ₂ + 3H ₂ O

Sau đó, người ta xác minh rằng trên mỗi vế của phương trình có cùng số nguyên tử cacbon (2), hydro (6) và oxy (7).

Ví dụ thứ ba

Quá trình oxy hóa sắt bởi các ion dicromat trong môi trường axit (không cân bằng và ở dạng ion của nó) xảy ra.

Fe ²⁺ + Cr ₂ O ₇ ^2- → Fe ³⁺ + Cr ³⁺

Sử dụng phương pháp ion-electron để cân bằng nó, nó được chia thành hai nửa phản ứng.

Tính oxi hóa: Fe ²⁺ → Fe ³⁺

Tính khử: Cr ₂ O ₇ ^2- → Cr ³⁺

Vì các nguyên tử sắt đã được cân bằng (1: 1), một điện tử được thêm vào mặt sản phẩm để cân bằng điện tích.

Fe ²⁺ → Fe ³⁺ + e ^-

Bây giờ các nguyên tử Cr đã cân bằng, thêm một hai từ vế phải của phương trình. Sau đó, khi phản ứng xảy ra trong môi trường axit, bảy phân tử H ₂ O được thêm vào trên mặt sản phẩm để cân bằng các nguyên tử oxy.

Cr ₂ O ₇ ^2- → 2Cr ³⁺ + 7H ₂ O

Để cân bằng các nguyên tử H, người ta thêm mười bốn ion H ⁺ vào bên phản ứng và sau khi cân bằng vật chất, các điện tích được cân bằng bằng cách thêm sáu điện tử vào cùng phía.

Cr ₂ O ₇ ^2- + 14H ⁺ + 6e ^- → 2Cr ³⁺ + 7H ₂ O

Cuối cùng, cả hai nửa phản ứng đều được thêm vào, nhưng vì chỉ có một điện tử trong phản ứng oxy hóa, nên tất cả điều này phải được nhân với sáu.

6Fe ²⁺ + Cr ₂ O ₇ ^2- + 14H ⁺ + 6e ^- → Fe ³⁺ + 2Cr ³⁺ + 7H ₂ O + 6e ^-

Cuối cùng, các điện tử ở cả hai phía của phương trình ion tổng thể phải được loại bỏ, xác minh rằng điện tích và vật chất của chúng được cân bằng chính xác.

Người giới thiệu

1. Chang, R. (2007). Hóa học. (Xuất bản lần thứ 9). McGraw-Hill.
2. Hein, M. và Arena, S. (2010). Cơ sở của Hóa học Cao đẳng, Thay thế. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
3. Tuli, GD và Soni, PL (2016). Ngôn ngữ Hóa học hoặc Phương trình Hóa học. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
4. Xuất bản nhanh chóng. (2015). Phương trình và Đáp án Hóa học (Hướng dẫn Học cấp tốc). Đã khôi phục từ books.google.co.ve