Một phương trình hóa học là một mô tả bằng văn bản về những gì xảy ra trong một phản ứng hóa học. Nguyên liệu ban đầu, được gọi là chất phản ứng , được liệt kê ở vế trái của phương trình. Tiếp đến là một mũi tên chỉ hướng của phản ứng. Vế phải của phản ứng liệt kê các chất được tạo thành, được gọi là sản phẩm .
Một phương trình hóa học cân bằng cho bạn biết lượng chất phản ứng và sản phẩm cần thiết để đáp ứng Định luật Bảo toàn Khối lượng. Về cơ bản, điều này có nghĩa là số lượng của từng loại nguyên tử ở vế trái của phương trình cũng như vế phải của phương trình. của phương trình Cân bằng phương trình có vẻ như là việc đơn giản, nhưng đó là một kỹ năng cần thực hành. Vì vậy, mặc dù bạn cảm thấy như một kẻ ngốc, bạn không phải vậy! Đây là quá trình bạn làm theo, từng bước một, để cân bằng các phương trình. Bạn có thể áp dụng các bước tương tự này để cân bằng bất kỳ phương trình hóa học không cân bằng nào…
Các bước đơn giản để cân bằng phương trình hóa học
Thực hiện theo bốn bước đơn giản để cân bằng một phương trình hóa học:
- Viết phương trình không cân bằng để hiển thị các chất phản ứng và sản phẩm.
- Viết có bao nhiêu nguyên tử của mỗi nguyên tố ở mỗi bên của mũi tên phản ứng.
- Thêm các hệ số (các số ở phía trước công thức) sao cho số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố ở cả hai vế của phương trình đều bằng nhau. Nó dễ dàng hơn để cân bằng các nguyên tử hydro và oxy cuối cùng.
- Cho biết trạng thái của chất phản ứng và sản phẩm và kiểm tra công việc của bạn.
Viết phương trình hóa học không cân bằng
Bước đầu biết viết phương trình hóa học chưa cân bằng. Nếu bạn may mắn, họ sẽ trao nó cho bạn. Nếu bạn được yêu cầu cân bằng một phương trình hóa học và chỉ được cung cấp tên của các sản phẩm và chất phản ứng, bạn sẽ cần tra cứu chúng hoặc áp dụng các quy tắc đặt tên hợp chất để xác định công thức của chúng.
Hãy thực hành sử dụng một phản ứng thực tế, quá trình oxy hóa sắt trong không khí. Để viết phản ứng, bạn cần xác định các chất phản ứng (sắt và oxy) và các sản phẩm (oxit). Sau đó, viết phương trình hóa học không cân bằng:
Fe + O 2 → Fe 2 O 3
Lưu ý rằng thuốc thử luôn đi về phía bên trái của mũi tên. Dấu “cộng” ngăn cách chúng. Bên dưới là mũi tên chỉ chiều phản ứng (chất phản ứng trở thành sản phẩm). Sản phẩm luôn ở phía bên phải của mũi tên. Thứ tự bạn viết các chất phản ứng và sản phẩm không quan trọng.
viết số nguyên tử
Bước tiếp theo trong việc cân bằng phương trình hóa học là xác định có bao nhiêu nguyên tử của mỗi nguyên tố có mặt ở mỗi bên của mũi tên:
Fe + O 2 → Fe 2 O 3
Để làm điều này, hãy nhớ rằng một chỉ số cho biết số nguyên tử. Ví dụ, O 2 có 2 nguyên tử oxy. Có 2 nguyên tử sắt và 3 nguyên tử oxy trong Fe 2 O 3 . Có 1 nguyên tử trong Fe. Khi không có chỉ số phụ, điều đó có nghĩa là có 1 nguyên tử.
Về phía chất phản ứng:
1 niềm tin
2 HOẶC
Về phía sản phẩm:
2 niềm tin
3 HOẶC
Làm thế nào để bạn biết rằng phương trình chưa được cân bằng? Vì số lượng nguyên tử ở mỗi bên không giống nhau! Bảo toàn khối lượng nói rằng khối lượng không được tạo ra cũng không bị phá hủy trong một phản ứng hóa học, vì vậy bạn phải thêm các hệ số vào trước các công thức hóa học để điều chỉnh số lượng nguyên tử bằng nhau ở cả hai bên.
Thêm hệ số để cân bằng khối lượng trong phương trình hóa học
Khi bạn cân bằng các phương trình, bạn không bao giờ thay đổi các chỉ số . Thêm hệ số . Hệ số là số nguyên. Ví dụ: nếu bạn viết 2 H 2 O, điều đó có nghĩa là bạn có số lượng nguyên tử trong mỗi phân tử nước gấp 2 lần, tức là 4 nguyên tử hydro và 2 nguyên tử oxy. Đối với các chỉ số dưới, bạn không viết hệ số “1”, vì vậy nếu bạn không thấy hệ số, điều đó có nghĩa là có một phân tử.
Có một chiến lược giúp bạn cân bằng các phương trình nhanh hơn. Nó được gọi là cân bằng kiểm tra . Về cơ bản, bạn xem bạn có bao nhiêu nguyên tử ở mỗi vế của phương trình và cộng các hệ số cho các phân tử để cân bằng số lượng nguyên tử.
- Cân bằng các nguyên tử có trong một phân tử chất phản ứng và sản phẩm đầu tiên.
- Cân bằng nguyên tử oxi hoặc hiđro sau cùng.
Trong ví dụ:
Fe + O 2 → Fe 2 O 3
Sắt có trong chất phản ứng và sản phẩm, vì vậy hãy cân bằng các nguyên tử của bạn trước. Có một nguyên tử sắt ở bên trái và hai nguyên tử ở bên phải, vì vậy bạn có thể nghĩ rằng đặt 2 Fe ở bên trái sẽ hiệu quả. Mặc dù điều đó sẽ cân bằng bàn ủi, nhưng bạn biết rằng bạn cũng sẽ phải điều chỉnh lượng oxy vì nó không cân bằng. Bằng cách kiểm tra (tức là nhìn vào nó), bạn biết rằng bạn phải loại bỏ hệ số 2 để có số cao hơn.
3 Fe không hoạt động sang trái vì bạn không thể đặt hệ số Fe 2 O 3 cân bằng nó.
4 Fe hoạt động, nếu sau đó bạn thêm hệ số 2 ở phía trước phân tử oxit (oxit sắt), tạo ra nó 2 Fe 2 O 3 . Điều này mang lại cho bạn:
4 Fe + O 2 → 2 Fe 2 O 3
Sắt được cân bằng, với 4 nguyên tử sắt ở mỗi bên của phương trình. Tiếp theo bạn cần cân bằng oxy.
Cân bằng nguyên tử oxi và hiđro cuối cùng
Đây là phương trình cân bằng cho sắt:
4 Fe + O 2 → 2 Fe 2 O 3
Khi cân bằng các phương trình hóa học, bước cuối cùng là thêm các hệ số cho các nguyên tử oxy và hydro. Lý do là chúng thường xuất hiện trong nhiều loại thuốc thử và sản phẩm, vì vậy nếu bạn xử lý chúng trước, bạn thường sẽ làm thêm việc cho chính mình.
Bây giờ, hãy nhìn vào phương trình (sử dụng kiểm tra) để xem hệ số nào sẽ hoạt động để cân bằng oxy. Nếu bạn cho vào 2 của O 2 , điều đó sẽ cho bạn 4 nguyên tử oxy, nhưng bạn có 6 nguyên tử oxy trong sản phẩm (hệ số gấp 2 lần chỉ số dưới 3). Vì vậy, 2 không hoạt động.
Nếu bạn kiểm tra 3 O 2 , thì bạn có 6 nguyên tử oxy ở phía chất phản ứng và cũng có 6 nguyên tử oxy ở phía sản phẩm. Những công việc này! Phương trình hóa học cân bằng là:
4 Fe + 3 O 2 → 2 Fe 2 O 3
Lưu ý: Bạn có thể đã viết một phương trình cân bằng bằng cách sử dụng bội số của các hệ số. Ví dụ: nếu bạn nhân đôi tất cả các hệ số, bạn vẫn có một phương trình cân bằng:
8 Fe + 6 O 2 → 4 Fe 2 O 3
Tuy nhiên, các nhà hóa học luôn viết phương trình đơn giản nhất, vì vậy hãy kiểm tra công việc của bạn để đảm bảo rằng bạn không thể giảm các hệ số của mình.
Đây là cách bạn cân bằng một phương trình hóa học đơn giản cho khối lượng. Bạn cũng có thể cần phải cân bằng các phương trình cho cả khối lượng và điện tích. Ngoài ra, bạn có thể cần nêu rõ trạng thái vật chất (rắn, lỏng, nước, khí) của chất phản ứng và sản phẩm.
Phương trình cân bằng với các trạng thái của vật chất (thêm ví dụ)
