Chuyên đề Một số phương pháp lập cân bằng phương trình hoá học

Một số phương pháp lập cân bằng phương trình hố học
F Phương pháp thứ nhất: 
Lập phương trình hoá học bằng phương pháp chẵn – lẻ.
 Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta cần thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Viết đúng công thức hoá học của các chất tham gia và sản phẩm.
Bước 2: Chọn hệ số phân tử sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế đều bằng nhau. Cách làm như sau:
- Nên bắt đầu từ những nguyên tố mà số nguyên tử có nhiều và không bằng nhau.
- Trường hợp số nguyên tử của một nguyên tố ở vế này là số chẵn và ở vế 
kia là số lẻ thì trước hết phải đặt hệ số 2 cho chất mà số nguyên tử là số lẻ, rồi tiếp tục đặt hệ số cho phân tử chứa số nguyên tử chẵn ở vế còn lại sao cho số nguyên tử của nguyên tố này ở hai vế bằng nhau.
Bước 3: Viết phương trình hoá học.
Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau:
P + O2 P2O5
to
Ví dụ 1: 
to
Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng: P + O2 P2O5
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi mỗi nguyên tố:
- Cả P và O đều có số nguyên tử không bằng nhau.
- Bắt đầu từ nguyên tố O có nhiều nguyên tử hơn. Trước hết phải làm chẵn số nguyên tử O tức là đặt hệ số 2 trước công thức P2O5.
- Tiếp đó đặt hệ số 5 trước O2 và 4 trước P. Như vậy cả hai bên đều có 10 O và 4 P. 
to
Bước 3: Viết phương trình hoá học:
	4P + 5O2 2P2O5
Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau:
Fe + O2 Fe2O3
to
Ví dụ 2: 
to
Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng: Fe + O2 Fe2O3
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố:
- Cả Fe và O đều có số nguyên tử không bằng nhau.
- Bắt đầu từ nguyên tố O có nhiều nguyên tử hơn. Trước hết phải làm chẵn số nguyên tử O tức là đặt hệ số 2 trước công thức Fe2O3.
- Tiếp đó đặt hệ số 3 trước O2 và 4 trước Fe. Như vậy cả hai bên đều có 6 O và 4 Fe. 
to
Bước 3: Viết phương trình hoá học:
	 4Fe + 3O2 2Fe2O3
to
Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau:
KClO3 KCl + O2
Ví dụ 3: 
to
Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng: KClO3 KCl + O2
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố:
- K, Cl có số nguyên tử bằng nhau.
- O có số nguyên tử không bằng nhau, một bên là 3, bên kia là 2.
- Bắt đầu từ nguyên tố O có nhiều nguyên tử hơn. Trước hết phải làm chẵn số nguyên tử O tức là đặt hệ số 2 trước công thức KClO3.
- Tiếp đó đặt hệ số 3 trước O2 và 2 trước KCl. Như vậy cả hai bên đều có 6 O, 2K và 2Cl. 
to
Bước 3: Viết phương trình hoá học:
	 2KClO3 2KCl + 3O2
MLưu ý: Trong trường hợp phân tử có 3 loại nguyên tố thì thường số nguyên tử của 2 loại nguyên tố kết hợp thành một nhóm nguyên tử, ta coi cả nhóm tương đương với một nguyên tố.
Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau:
Na + H2O NaOH + H2
Ví dụ 4: 
Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng: Na + H2O NaOH + H2
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố:
- Na, O có số nguyên tử bằng nhau.
- H có số nguyên tử không bằng nhau, một bên là 2, bên kia là 3.
- Bắt đầu từ H, đặt 2 trước NaOH để làm chẵn số nguyên tử H.
- Tiếp đó đặt 2 trước Na và 2 trước H2O. Kiểm tra lại số nguyên tử hai bên đã bằng nhau.
Bước 3: Viết phương trình hoá học:
	2Na + 2H2O 2NaOH + H2
Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau:
Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2
Ví dụ 5: 
Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng: Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố:
- Nhóm SO4 tương đương như một nguyên tố.
- Vậy nhóm SO4 có nhiều nhất và lại không bằng nhau ở hai vế, nên ta cân bằng trước. Bắt đầu từ nhóm SO4.
- Đặt hệ số 3 trước phân tử H2SO4 để làm cho số nguyên tử của nhóm SO4 ở hai vế bằng nhau.
- Đặt hệ số 3 trước H2 và 2 trước Al. Kiểm tra lại số nguyên tử ở hai bên đã bằng nhau.
Bước 3: Viết phương trình hoá học:
	2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
Lập phương trình hoá học của phản ứng có sơ đồ sau:
NaOH + Fe2(SO4)3 Fe(OH)3 + Na2SO4
Ví dụ 6: 
Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng: 
NaOH + Fe2(SO4)3 Fe(OH)3 + Na2SO4
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố:
- Ta coi nhóm SO4 và nhóm OH mỗi nhóm tương đương như một nguyên tố.
- Vậy nhóm SO4 và OH có nhiều nhất và lại không bằng nhau ở hai vế, nên ta cân bằng trước. 
- Đặt hệ số 3 trước Na2SO4 và NaOH để làm cho số nguyên tử của nhóm SO4 và nhóm OH ở hai vế phương trình bằng nhau.
3NaOH + Fe2(SO4)3 Fe(OH)3 + 3Na2SO4	 	
- Tiếp đó cân bằng số nguyên tử Na, vì một bên 6, một bên 3. Đặt thêm 2 trước NaOH
2 3NaOH + Fe2(SO4)3 Fe(OH)3 + 3Na2SO4
- Tiếp đó cân bằng số nhóm OH vì một bên 6, một bên 3. Đặt thêm 2 trước Fe(OH)3	
6NaOH + Fe2(SO4)3 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4
Kiểm tra lại số nguyên tử và nhóm nguyên tử hai bên đã bằng nhau.
Bước 3: Viết phương trình hoá học:
	6NaOH + Fe2(SO4)3 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4
.
FPhương pháp thứ thứ hai: 
Lập phương trình hoá học bằng phương pháp đại số
Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta cần thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Đặt hệ số cân bằng các chữ a, b, c, d,đứng trước các chất trong 
phản ứng.
Bước 2: - Lập phương trình theo nguyên lý bảo toàn nguyên tố 2 vế.
	- Chọn ẩn số bất kì = 1. Rồi giải nghiệm các ẩn số đó.
	- Nhân nghiệm tìm được với một số thích hợp để các hệ số là số 
 nguyên.
	Bước 3: Viết phương trình hoá học.
Lập phương trình hoá học của phản ứng theo sơ đồ sau:
P2O5 + H2O H3PO4
Ví dụ 1: 
Bước 1: Đặt hệ số a, b, c đứng trước các chất trong phản ứng:
aP2O5 + bH2O cH3PO4
Bước 2: - Từng nguyên tố 2 vế bằng nhau:
	P : 	2a = c	(1)
	O : 	5a + b = 4c	(2)
	H : 	2b = 3c	(3)
	 - Chọn c = 1. Từ (1) a =
	 Từ (3) b = 
	 - Nhân tất cả các nghiệm với 2, ta được: a = 1; b = 3; c = 2
Bước 3: Viết phương trình hoá học:
P2O5 + 3H2O 2H3PO4
 Lập phương trình hoá học của phản ứng theo sơ đồ sau:
Fe + O2 Fe2O3
to
Ví dụ 2: 
to
Bước 1: Đặt hệ số a, b, c đứng trước các chất trong phản ứng:
 	aFe + bO2 cFe2O3
Bước 2: - Từng nguyên tố 2 vế bằng nhau:
	Fe : 	a = 2c	(1)
	O : 	2b = 3c	(2)
	 - Chọn c = 1. Từ (1) a = 2
	Từ (2) b = 
	 - Nhân tất cả các nghiệm với 2, ta được: a = 4; b = 3; c = 2
to
Bước 3: Viết phương trình hoá học:
4Fe + 3O2 2Fe2O3
Lập phương trình hoá học của phản ứng:
	Na + H2O NaOH + H2
Ví dụ 3: 
Bước 1: Đặt hệ số a, b, c, d đứng trước các chất trong phản ứng:
 	aNa + bH2O cNaOH + dH2
Bước 2: - Từng nguyên tố 2 vế bằng nhau:
	Na : 	a = c	(1)
	H : 	2b = c	 + 2d	(2)
O : 	b = c	(3)
	 - Chọn c = 1. Từ (1) a = 1
	Từ (3) b = 1
	Thế (1, 3) và (2) d = 
	 - Nhân tất cả các nghiệm với 2, ta được: a = 2; b = 2; c = 2; d = 1
Bước 3: Viết phương trình hoá học:
	2Na + 2H2O 2NaOH + H2
Ví dụ 4: (PTHH phức tạp): 
Lập phương trình hoá học của phản ứng:
KMnO4 + HCl MnCl2 + KCl + Cl2 + H2O
Bước 1: Đặt hệ số a, b, c, d, e, f đứng trước các chất trong phản ứng:
 	aKMnO4 + bHCl cMnCl2 + dKCl + eCl2 + fH2O
Bước 2: - Từng nguyên tố 2 vế bằng nhau:
	K : 	a = d	(1)
	Mn : 	a = c	(2)
O : 	4a = 	f	(3)
H : 	b = 2f	(4)
Cl : 	b = 2c	 + d + 2e	(5)
 	 - Chọn d = 1. Từ (1) a = 1
	Từ (2) c = 1
Từ (3) f = 4
Từ (4) b = 8
Từ (5) e = 
- Nhân tất cả các nghiệm với 2, ta được: a = 2; b = 16; c = 2; d = 2; e = 5; f = 8
Bước 3: Viết phương trình hoá học:
	2KMnO4 + 16HCl 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O
Lập phương trình hoá học bằng phương pháp hệ số thập phân
F Phương pháp thứ ba: 
Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta cần thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Chọn các hệ số là số nguyên hay phân số đặt trước các công thức 
 hoá học sao cho số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế bằng 
 nhau. 
Bước 2: Quy đồng mẫu số rồi khử mẫu.
Bước 3:	Viết phương trình hoá học.
Ví dụ 1
Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau: 
P + O2 P2O5
to
Bước 1: 
 - Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O, còn ở vế trái có 1 nguyên tử P và 2 nguyên tử O . 
to
 - Chọn hệ số 2 đặt vào trước P hệ số vào trước O2 để cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố.
	2P + O2 P2O5
to
Bước 2: Quy đồng mẫu số chung là 2 sau đó khử mẫu, ta được:
	4P + 5O2 2P2O5	
Bước 3: Viết phương trình hoá học.
	4P + 5O2 2P2O5
Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau: 
Al2O3 Al + O2
Ví dụ 2: 
to
Bước 1: 
- Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 1 nguyên tử Al và 2 nguyên tử O, còn ở vế trái có 2 nguyên tử Al và 3 nguyên tử O . 
to
- Chọn hệ số 2 đặt vào trước Al và vào trước O2 để cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố.
	Al2O3 2Al + O2
to
Bước 2: Quy đồng mẫu số chung là 2 sau đó khử mẫu, ta được:
2Al2O3 4Al + 3O2
Bước 3: Viết phương trình hoá học.
	2Al2O3 4Al + 3O2
Lập phương trình hoá học bằng phương pháp dùng bội số chung nhỏ nhất
F Phương pháp thứ tư: 
Nguyên tắc chung: Để lập phương trình hoá học theo phương pháp này ta cần thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Xác định bội số chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tố đó trong 
 công thức hoá học. 
Bước 2: Lấy bội số chung nhỏ nhất lần lượt chia các chỉ số trong từng công 
 thức hoá học để được các hệ số. Sau đó cân bằng các nguyên tố 
 còn lại.
Bước 3: Viết phương trình hoá học.
Chú ý: Thường bắt đầu từ nguyên tố nào có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế phương trình.
Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau: 
Fe + O2 Fe2O3
Ví dụ 1: 	
to
Bước 1: 
- O có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế.
- Ta chọn nguyên tố oxi để cân bằng trước: Bội số chung nhỏ nhất của hai chỉ số 2 và 3 là 6. 
Bước 2: 	- Ta lấy 6 : 3 = 2 đặt hệ số 2 trước công thức Fe2O3. 
 	- Ta lấy 6 : 2 = 3 đặt hệ số 3 trước công thức O2 ta được:
to
	Fe + 3O2 2Fe2O3
to
- Tiếp theo, ta đặt hệ số 4 trước Fe, ta được: 
	4Fe + 3O2 2Fe2O3
Bước 3: Viết phương trình hoá học: 
to
	4Fe + 3O2 2Fe2O3
Lập phương trình của phản ứng hoá học có sơ đồ sau: 
P + O2 P2O5
to
Ví dụ 2: 	
Bước 1: 
- O có số nguyên tử nhiều và không bằng nhau ở 2 vế.
- Ta chọn nguyên tố oxi để cân bằng trước: Bội số chung nhỏ nhất của hai chỉ số 2 và 5 là 10. 
Bước 2: - Ta lấy 10 : 5 = 2 đặt hệ số 2 trước công thức P2O5.
to
 	- Ta lấy 10 : 2 = 5 đặt hệ số 5 trước công thức O2 ta được:
	P + 5O2 2P2O5
to
- Tiếp theo, ta cân bằng P: Đặt hệ số 4 trước P, ta được: 
	4P + 5O2 2P2O5
to
Bước 3: Viết phương trình hoá học: 
	4P + 5O2 2P2O5