Cách để Cân bằng Phương trình Hóa học

Bạn đang xem bài viết Cách để Cân bằng Phương trình Hóa học tại thcshuynhphuoc-np.edu.vn bạn có thể truy cập nhanh thông tin cần thiết tại phần mục lục bài viết phía dưới.

Phương trình hóa học là một công cụ quan trọng trong lĩnh vực hóa học để biểu đạt quá trình chuyển đổi chất. Người ta thường gặp phải những phương trình hóa học chưa cân bằng khi thực hiện các thí nghiệm hay tính toán hóa học. Cân bằng phương trình hóa học là quá trình điều chỉnh các hệ số trước các chất đã cho để đạt được sự cân bằng giữa số lượng nguyên tử và nguyên tố trên cả hai phía của phương trình.

Cân bằng phương trình hóa học là bước quan trọng trong quá trình giải quyết các vấn đề liên quan đến hóa học và rất hữu ích để hiểu sâu hơn về các quá trình hóa học xảy ra trong tự nhiên hoặc trong phòng thí nghiệm. Qua việc cân bằng phương trình hóa học, chúng ta có thể xác định chính xác tỉ lệ của các chất tham gia và các chất sản phẩm trong quá trình hóa học đó. Điều này giúp chúng ta nắm bắt được các đặc điểm quan trọng của phản ứng hóa học như tỉ lệ vàng, sự tiếp xúc giữa các chất, quy luật bảo toàn nguyên tố, và hiệu suất của quá trình.

Có nhiều phương pháp và quy tắc để cân bằng phương trình hóa học. Một số phương pháp thông dụng bao gồm phương pháp đều đặn, phương pháp tách, phương pháp số oxi hóa và khử, và phương pháp tư duy nguyên tố. Mỗi phương pháp có ưu điểm và hạn chế riêng, và được sử dụng tùy theo tình huống cụ thể.

Để cân bằng phương trình hóa học, chúng ta cần áp dụng các quy tắc và phương pháp phù hợp để điều chỉnh hệ số của các chất tham gia và sản phẩm. Việc cân bằng phương trình đòi hỏi kỹ năng phân tích, tư duy logic và ma thuật hóa học. Đôi khi, việc cân bằng phương trình có thể phức tạp và đòi hỏi sự kiên nhẫn và sự tập trung. Tuy nhiên, khi cân bằng thành công, chúng ta có thể hiểu sâu hơn về cấu trúc và quá trình biến đổi hóa học, từ đó đóng góp vào sự phát triển và ứng dụng của hóa học trong đời sống hàng ngày của chúng ta.

X

Bài viết này đã được cùng viết bởi Bess Ruff, MA. Bess Ruff là nghiên cứu sinh địa lý tại Florida. Cô đã nhận bằng Thạc sĩ Quản lý và Khoa học Môi trường tại Trường Quản lý & Khoa học Môi trường Bren, UC Santa Barbara năm 2016. Cô đã thực hiện công tác khảo sát cho các dự án quy hoạch không gian biển tại vùng biển Caribe và hỗ trợ nghiên cứu với tư cách là cộng tác viên của Nhóm Sustainable Fisheries.

Có 7 thông tin tham khảo được trích dẫn trong bài viết này mà bạn có thể xem tại cuối trang.

Bài viết này đã được xem 478.043 lần.

Có phải bạn đang muốn tìm hiểu thêm về phương trình hóa học? Thoạt nhìn, các phương trình hóa học có vẻ khó hiểu, nhưng thật ra chúng rất đơn giản khi bạn biết các bước và nguyên tắc cơ bản để cân bằng. Đừng lo – bài viết này sẽ giúp bạn xử lý mọi vấn đề, bất kể có bao nhiêu nguyên tử và phân tử trong phương trình. Còn các phương trình phức tạp thì sao? Hãy kéo xuống phần thứ hai để xem hướng dẫn giúp bạn xử lý các phương trình khó thông qua cân bằng đại số.

Mục Lục Bài Viết

Các bước

Cân bằng phương trình theo cách truyền thống

{“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/9/9a/Balance-Chemical-Equations-Step-1-Version-3.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-1-Version-3.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/9/9a/Balance-Chemical-Equations-Step-1-Version-3.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-1-Version-3.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}

Viết phương trình ra giấy. Trong ví dụ này, bạn có phương trình:

• C₃H₈ + O₂ –> H₂O + CO₂
• Phản ứng này xảy ra khi proban (C3H8) được đốt cháy trong ô-xy để tạo ra nước và cacbon dioxit.

{“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/7/78/Balance-Chemical-Equations-Step-2-Version-3.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-2-Version-3.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/7/78/Balance-Chemical-Equations-Step-2-Version-3.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-2-Version-3.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}

Viết số nguyên tử của mỗi nguyên tố. Bạn cần thực hiện việc này cho cả hai vế của phương trình. Xem chỉ số dưới bên cạnh mỗi nguyên tử để biết số lượng nguyên tử trong phương trình. Khi viết, tốt hơn hết bạn nên đối chiếu với phương trình gốc để thấy rõ từng nguyên tố.^{[1]XNguồn nghiên cứu}

• Ví dụ, bạn có 3 nguyên tố ô-xy bên phải, nhưng đó là vì bạn cộng tổng số.
• Bên trái: 3 cacbon (C3), 8 hy-drô (H8) và 2 ô-xy (O2).
• Bên phải: 1 cacbon (C), 2 hy-drô (H2) và 3 ô-xy (O + O2).

{“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/c/cb/Balance-Chemical-Equations-Step-3-Version-3.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-3-Version-3.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/c/cb/Balance-Chemical-Equations-Step-3-Version-3.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-3-Version-3.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}

Cân bằng hy-drô và ô-xy sau cùng, vì chúng thường có ở cả hai vế. Hy-drô và ô-xy là phân tử phổ biến, nên bạn thường thấy chúng xuất hiện ở cả hai vế của phương trình. Tốt nhất bạn nên cân bằng chúng sau cùng.^{[2]XNguồn nghiên cứu}

• Bạn cần đếm lại số nguyên tử trước khi cân bằng hy-drô và ô-xy, vì bạn cần dùng hệ số tương quan để cân bằng các nguyên tử khác trong phương trình.

{“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/c/c7/Balance-Chemical-Equations-Step-4-Version-3.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-4-Version-3.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/c/c7/Balance-Chemical-Equations-Step-4-Version-3.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-4-Version-3.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}

Bắt đầu với các nguyên tố đơn. Nếu vế bên trái có nhiều nguyên tố cần cân bằng, bạn sẽ chọn nguyên tố dưới dạng một phân tử chất phản ứng và một phân tử sản phẩm. Điều đó có nghĩa là bạn cần cân bằng nguyên tử cacbon trước.^{[3]XNguồn nghiên cứu}

{“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/f/fd/Balance-Chemical-Equations-Step-5-Version-3.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-5-Version-3.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/f/fd/Balance-Chemical-Equations-Step-5-Version-3.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-5-Version-3.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}

Dùng hệ số tương quan để cân bằng nguyên tử cacbon đơn. Thêm số tương quan vào nguyên tử cacbon đơn bên phải phương trình để cân bằng với 3 nguyên tử cacbon trong vế bên trái.^{[4]XNguồn nghiên cứu}

• C₃H₈ + O₂ –> H₂O + 3CO₂
• Hệ số 3 trước cacbon bên phải cho biết có 3 nguyên tử cacbon, tương tự như vậy, chỉ số dưới 3 bên trái cho biết có 3 nguyên tử cacbon.
• Trong một phương trình hóa học, bạn có thể thay đổi hệ số tương quan, nhưng bạn không thể thay đổi chỉ số dưới.

{“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/0/0d/Balance-Chemical-Equations-Step-6-Version-3.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-6-Version-3.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/0/0d/Balance-Chemical-Equations-Step-6-Version-3.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-6-Version-3.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}

Bước tiếp theo là cân bằng nguyên tử hy-drô. Vì bạn đã cân bằng toàn bộ nguyên tử bên cạnh hy-drô và ô-xy, nên bây giờ bạn có thể xử lý nguyên tử hy-drô. Bạn có 8 nguyên tử ở vế bên trái, nên bạn cần 8 nguyên tử ở vế bên phải. Sử dụng hệ số tương quan để thực hiện việc này.^{[5]XNguồn nghiên cứu}

• C₃H₈ + O₂ –> 4H₂O + 3CO₂
• Tại vế bên phải, bây giờ bạn đã thêm hệ số 4 vì chỉ số dưới cho biết bạn đã có 2 nguyên tử hy-drô.
• Khi bạn nhân hệ số 4 với chỉ số dưới 2, bạn có 8.

{“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/d/d7/Balance-Chemical-Equations-Step-7-Version-2.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-7-Version-2.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/d/d7/Balance-Chemical-Equations-Step-7-Version-2.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-7-Version-2.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}

Cân bằng nguyên tử ô-xy. Nhớ đếm hệ số mà bạn đã dùng để cân bằng các nguyên tử khác. Vì bạn đã thêm hệ số tương quan vào các phân tử ở vế phải của phương trình, nên số nguyên tử ô-xy đã thay đổi. Bây giờ bạn có 4 nguyên tử ô-xy trong phân tử nước và 6 nguyên tử ô-xy trong phân tử cacbon dioxit. Như vậy, bạn có tổng cộng 10 nguyên tử ô-xy.^{[6]XNguồn nghiên cứu}

• Thêm hệ số 5 vào phân tử ô-xy ở vế bên trái của phương trình. Bây giờ bạn có 10 nguyên tử ô-xy ở mỗi vế.
• C₃H₈ + 5O₂ –> 4H₂O + 3CO₂.
  

  

  {“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/6/63/Balance-Chemical-Equations-Step-7Bullet3-Version-2.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-7Bullet3-Version-2.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/6/63/Balance-Chemical-Equations-Step-7Bullet3-Version-2.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-7Bullet3-Version-2.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}
• Nguyên tử cacbon, hy-drô và ô-xy đã được cân bằng. Bạn đã hoàn tất việc cân bằng phương trình.
• Bạn có 6 nguyên tử ô-xy khác từ 3CO₂.(3×2=6 nguyên tử ô-xy + 4 nguyên tử khác =10).

Cân bằng phương trình theo phương pháp đại số

Phương pháp này còn được gọi là phương pháp Bottomley, và rất hữu ích đối với các phản ứng phức tạp, nhưng sẽ tốn nhiều thời gian hơn.

Khám Phá Thêm:   Cách để Tập Bơi

{“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/c/c4/Balance-Chemical-Equations-Step-8-Version-2.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-8-Version-2.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/c/c4/Balance-Chemical-Equations-Step-8-Version-2.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-8-Version-2.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}

Viết phương trình ra giấy. Ví dụ, bạn có phương trình:

• PCl₅ + H₂O –> H₃PO₄ + HCl

{“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/f/f8/Balance-Chemical-Equations-Step-9-Version-2.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-9-Version-2.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/f/f8/Balance-Chemical-Equations-Step-9-Version-2.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-9-Version-2.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}

Thêm một chữ cái cho từng nguyên tố.

• aPCl₅ + bH₂O –> cH₃PO₄ + dHCl

{“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/b/b7/Balance-Chemical-Equations-Step-10-Version-2.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-10-Version-2.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/b/b7/Balance-Chemical-Equations-Step-10-Version-2.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-10-Version-2.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}

Đếm số lượng từng nguyên tố ở cả hai vế, và viết thành biểu thức bằng nhau.^{[7]XNguồn nghiên cứu}

• aPCl₅ + bH₂O –> cH₃PO₄ + dHCl
• Vế bên trái có 2b nguyên tử hy-drô (2 cho mỗi phân tử H₂O), còn vế bên phải có 3c+d nguyên tử hy-drô (3 cho mỗi phân tử H₃PO₄ và 1 cho mỗi phân tử HCl). Vì số nguyên tử hy-drô ở cả hai vế phải bằng nhau, nên 2b phải bằng 3c+d.
• Thực hiện việc này cho từng nguyên tố.
  • P: a=c
  • Cl: 5a=d
  • H: 2b=3c+d

{“smallUrl”:”https://www.wikihow.com/images_en/thumb/b/b8/Balance-Chemical-Equations-Step-10Bullet1-Version-2.jpg/v4-460px-Balance-Chemical-Equations-Step-10Bullet1-Version-2.jpg”,”bigUrl”:”https://www.wikihow.com/images/thumb/b/b8/Balance-Chemical-Equations-Step-10Bullet1-Version-2.jpg/v4-728px-Balance-Chemical-Equations-Step-10Bullet1-Version-2.jpg”,”smallWidth”:460,”smallHeight”:345,”bigWidth”:728,”bigHeight”:546,”licensing”:”<div class=”mw-parser-output”></div>”}

Giải phương trình để tìm ra giá trị số cho toàn bộ hệ số tương quan. Vì phương trình có nhiều biến, nên bạn cũng có nhiều cách giải. Bạn phải tìm cách giải sao cho mỗi biến đều trở thành số nguyên nhỏ nhất.

• Để giải phương trình nhanh chóng, bạn sẽ đặt giá trị cho một biến. Chẳng hạn như a = 1. Việc tiếp theo là giải phương trình để có các giá trị sau:
• Vì P: a = c, nên c = 1.
• Vì Cl: 5a = d, nên d = 5
• Vì H: 2b = 3c + d, nên b được tính bằng:
  • 2b = 3(1) + 5
  • 2b = 3 + 5
  • 2b = 8
  • b=4
• Bạn sẽ có các giá trị như sau:
  • a = 1
  • b = 4
  • c = 1
  • d = 5
• Nếu giá trị mà bạn chỉ định trở thành phân số, bạn chỉ cần nhân toàn bộ hệ số tương quan (bao gồm hệ số 1) với bội số chung nhỏ nhất của mẫu số để giá trị trở thành số nguyên. Nếu chỉ có một phân số, bạn sẽ nhân toàn bộ hệ số tương quan với tử số của phân số.
• Nếu giá trị mà bạn đã chỉ định trở thành giá trị có ước chung lớn nhất, bạn sẽ giản lược phương trình hóa học bằng cách chia từng hệ số tương quan (bao gồm hệ số 1) cho ước chung lớn nhất.

Lời khuyên

• Nếu gặp khó khăn, bạn có thể cân bằng phương trình bằng công cụ cân bằng trực tuyến. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng bạn không thể dùng công cụ cân bằng phương trình trực tuyến khi làm bài thi, nên đừng phụ thuộc vào công cụ này.
• Nhớ giản lược phương trình! Nếu toàn bộ hệ số tương quan có thể chia hết cho cùng một số, hãy thực hiện việc này để có kết quả tối giản nhất.
• Để bỏ phân số, bạn chỉ cần nhân toàn bộ hệ số trong phương trình (vế trái và vế phải) với mẫu số của phân số.

Cảnh báo

• Trong khi cân bằng phương trình, có thể bạn sẽ cần sự trợ giúp của phân số, nhưng phương trình vẫn chưa được cân bằng khi còn hệ số dưới dạng phân số. Bạn không thể dùng một nửa phân tử hoặc một nửa nguyên tử trong phản ứng hóa học.

Trên thực tế, cân bằng phương trình hóa học là một quá trình quan trọng trong lĩnh vực hóa học. Tuy nhiên, việc cân bằng phương trình có thể gây khó khăn cho nhiều người do yêu cầu kiến thức và kỹ năng đặc biệt. Để cân bằng phương trình hóa học một cách hiệu quả, có một số cách tiếp cận khác nhau mà những người học hóa học nên áp dụng.

Đầu tiên, người ta nên xác định số nguyên tố và các phân tử có trong phương trình. Việc này giúp người cân bằng phương trình nhận ra công thức hóa học chính xác và đưa ra kế hoạch cân bằng hợp lý.

Sau đó, người ta nên xác định số lượng nguyên tử của mỗi yếu tố trong phương trình ban đầu và xem xét các hợp chất và phản ứng con trong phương trình. Bằng cách làm như vậy, người cân bằng phương trình có thể xác định sự chênh lệch số lượng nguyên tử giữa các hợp chất và nắm bắt cần điều chỉnh như thế nào để cân bằng phương trình.

Tiếp theo, một cách tiếp cận thông thường là sử dụng hệ số cân bằng để bảo đảm rằng số lượng nguyên tử của mỗi yếu tố là bằng nhau trong các hợp chất và phản ứng con. Sử dụng hệ số cân bằng giúp người cân bằng phương trình điều chỉnh số lượng nguyên tử một cách chính xác mà không làm thay đổi tính chất hóa học của phản ứng.

Cuối cùng, người ta nên kiểm tra lại phương trình đã được cân bằng để đảm bảo rằng cân bằng đúng và đáng tin cậy. Việc này bao gồm việc kiểm tra tổng số lượng nguyên tử trước và sau phản ứng, kiểm tra số lượng nguyên tử của từng yếu tố và xác nhận rằng các hỗn hợp hóa học đúng và phản ứng chuẩn xác với phương trình.

Nhìn chung, việc cân bằng phương trình hóa học đòi hỏi kiến thức chuyên môn và kỹ năng. Tuy nhiên, bằng cách tuân thủ các bước cơ bản như xác định các yếu tố, xác định số lượng nguyên tử, sử dụng hệ số cân bằng và kiểm tra lại, người ta có thể cân bằng phương trình một cách chính xác và đáng tin cậy.