Cân bằng phương trình hóa học là một trong những kỹ năng nền tảng khi học môn Hóa. Để giúp học sinh từ lớp 8 đến lớp 12 nhanh chóng giải quyết các bài tập dạng này, Học viện Gia sư The TutorX sẽ hướng dẫn cách cân bằng phương trình hóa học đơn giản, dễ hiểu và có thể áp dụng ngay.
Cân Bằng Phương Trình Hóa Học Là Gì?
Phương trình hóa học là cách biểu diễn phản ứng hóa học bằng ký hiệu và công thức hóa học. Nó cho biết:
- Chất phản ứng: Những chất ban đầu tham gia phản ứng.
- Sản phẩm: Những chất mới được tạo ra sau phản ứng.
- Tỉ lệ: Số lượng các chất phản ứng và sản phẩm theo định luật bảo toàn.
Ví dụ:
Phản ứng sắt bị gỉ trong không khí được viết như sau:
Fe + O₂ → Fe₂O₃
Đây là phương trình hóa học chưa cân bằng. Nhiệm vụ của bạn là làm cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế của mũi tên bằng nhau.
Lý Do Cần Cân Bằng Phương Trình Hóa Học
Nếu không cân bằng phương trình hóa học, bạn sẽ không thể:
- Tính toán đúng khối lượng chất phản ứng và sản phẩm
- Xác định tỉ lệ mol hoặc thể tích các chất
- Dự đoán đúng kết quả phản ứng
Cách Cân Bằng Phương Trình Hóa Học Thuần Túy
Chỉ với 3 bước đơn giản dưới đây, bạn hoàn toàn có thể cân bằng bất kỳ phương trình hóa học cơ bản nào một cách chính xác:
Bước 1: Viết Phương Trình Chưa Cân Bằng
Đầu tiên, hãy xác định công thức hóa học của các chất phản ứng và sản phẩm.
Ví dụ:
Phản ứng tạo gỉ sắt: Fe + O₂ → Fe₂O₃
Ở đây:
- Chất phản ứng là Fe (sắt) và O₂ (oxi)
- Sản phẩm là Fe₂O₃ (gỉ sắt)
Đếm Số Nguyên Tử Ở Mỗi Vế
Tiếp theo, ta xác định số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai bên phương trình. Ở ví dụ trên, ta có:
- Vế trái: 1 Fe, 2 O
- Vế phải: 2 Fe, 3 O
Nhận thấy phương trình chưa cân bằng vì số nguyên tử của Fe và O chưa bằng nhau.
Thêm Hệ Số Cân Bằng
Để cân bằng, bạn chỉ cần thêm hệ số (số nguyên dương) trước các chất sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau.
Tiếp tục với ví dụ trên, The TutorX hướng dẫn cách cân bằng như sau:
Kiểm tra Fe: Có 2 Fe ở vế phải nên thêm hệ số 2 trước Fe ở vế trái.
2 Fe + O₂ → Fe₂O₃
Kiểm tra Oxy: Vế trái có 2 nguyên tử oxy (từ O₂) nhưng vế phải có 3 nguyên tử oxy (từ Fe₂O₃), vì vậy phương trình chưa cân bằng.
Bội chung nhỏ nhất để cân bằng O là 6. Để có 6 nguyên tử oxy ở cả hai vế:
- Vế phải: nhân Fe₂O₃ lên 2 lần, tức là 2 Fe₂O₃ → 6 nguyên tử oxy.
- Vế trái: nhân O₂ lên 3 lần, tức là 3 O₂ → 6 nguyên tử oxy.
Lúc này, vế phải có 2 Fe₂O₃ → tương đương 4 Fe nên ta điều chỉnh vế trái thành 4 Fe.
Phương trình cân bằng hoàn chỉnh: 4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃
Những Nguyên Tắc Khi Cân Bằng Phương Trình Hóa Học
Tuân thủ định luật bảo toàn khối lượng để đảm bảo tổng số nguyên tử của mỗi nguyên tố không thay đổi sau phản ứng.
Ưu tiên cân bằng theo thứ tự:
- Nguyên tố kim loại
- Nhóm gốc SO₄²⁻, NO₃⁻, PO₄³⁻
- Nguyên tố phi kim
- Oxy và hydro là hai nguyên tố cân bằng sau cùng
Không thay đổi chỉ số dưới trong công thức hóa học, chỉ thêm hệ số (số nguyên dương) phía trước chất để điều chỉnh số nguyên tử.
Một Số Cách Cân Bằng Phương Trình Hóa Học Khác
Ngoài phương pháp thử – sai truyền thống,
Phương pháp đại số: Áp dụng khi phương trình có nhiều chất, nhiều nguyên tố, khó cân bằng.
- Gán các hệ số là biến (x, y, z,...) cho mỗi chất.
- Lập hệ phương trình dựa vào số nguyên tử từng nguyên tố ở hai vế.
- Giải hệ để tìm hệ số phù hợp.
Phương pháp nửa phản ứng: Được dùng chủ yếu cho các phản ứng oxi hóa – khử.
- Tách phản ứng thành 2 nửa: một nửa oxi hóa, một nửa khử.
- Cân bằng nguyên tử và electron ở từng nửa phản ứng.
- Cộng hai nửa lại để hoàn chỉnh phương trình.
Thực hành thường xuyên với đa dạng phương pháp và bài tập sẽ giúp bạn thành thạo cách cân bằng phương trình hóa học và tự tin giải quyết mọi dạng bài từ lớp 8 đến lớp 12.
Tuy nhiên, không phải ai chăm chỉ cũng đạt được hiệu quả như mong đợi. Nếu bạn gặp khó khăn khi học Hóa, dịch vụ gia sư chuyên nghiệp từ Học viện Gia sư The TutorX chính là lựa chọn lý tưởng. Với sự đồng hành từ The TutorX, bạn sẽ làm chủ kiến thức môn Hóa dễ dàng hơn bao giờ hết.
Liên hệ ngay để được tư vấn miễn phí và trải nghiệm buổi học thử chất lượng cao!
- Hotline: 056 388 3979
- Fanpage: https://www.facebook.com/thetutorXVietNam