Để tìm ra cách cân bằng một phương trình hóa học, trước tiên bạn cần phải tìm ra mục đích của khoa học này.

Sự định nghĩa

Hóa học nghiên cứu các chất, tính chất và sự biến đổi của chúng. Nếu không có sự thay đổi màu sắc, kết tủa, giải phóng chất khí thì không xảy ra tương tác hóa học.

Ví dụ, khi giũa một chiếc đinh sắt, kim loại chỉ đơn giản biến thành bột. Trong trường hợp này, không có phản ứng hóa học nào xảy ra.

Quá trình nung kali pemanganat đi kèm với sự hình thành oxit mangan (4), sự phát triển của oxy, tức là một sự tương tác được quan sát thấy. Trong trường hợp này, một câu hỏi hoàn toàn tự nhiên được đặt ra là làm thế nào để cân bằng các phương trình hóa học một cách chính xác. Hãy phân tích tất cả các sắc thái liên quan đến một thủ tục như vậy.

Tính đặc trưng của các phép biến đổi hóa học

Mọi hiện tượng kèm theo sự thay đổi thành phần định tính và định lượng của các chất đều được xếp vào dạng biến đổi hóa học. Ở dạng phân tử, quá trình đốt cháy sắt trong khí quyển có thể được biểu thị bằng cách sử dụng các dấu hiệu và ký hiệu.

Phương pháp đặt tỷ lệ cược

Làm thế nào để cân bằng các hệ số trong phương trình hóa học? Giáo án hóa học trung học phổ thông đề cập đến phương pháp cân bằng điện tử. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn quá trình này. Để bắt đầu, trong phản ứng ban đầu, cần phải sắp xếp các trạng thái oxi hóa cho từng nguyên tố hóa học.

Có một số quy tắc nhất định mà chúng có thể được xác định cho từng phần tử. Trong các chất đơn giản, trạng thái oxi hóa sẽ bằng không. Trong các hợp chất nhị phân, đối với nguyên tố đầu tiên, nó là nguyên tố dương, tương ứng với hóa trị cao nhất. Đối với loại thứ hai, tham số này được xác định bằng cách trừ số nhóm cho tám và có một dấu trừ. Các công thức gồm ba nguyên tố có những sắc thái riêng trong việc tính toán trạng thái số oxi hóa.

Đối với phần tử đầu tiên và cuối cùng, thứ tự tương tự như định nghĩa trong các hợp chất nhị phân và một phương trình được lập để tính toán phần tử trung tâm. Tổng của tất cả các chỉ số phải bằng không, dựa vào đó, chỉ số cho phần tử trung bình của công thức được tính.

Hãy tiếp tục nói về cách cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp cân bằng điện tử. Sau khi các trạng thái oxy hóa đã được thiết lập, có thể xác định các ion hoặc chất mà trong quá trình tương tác hóa học, đã thay đổi giá trị của chúng.

Dấu cộng và dấu trừ phải cho biết số electron đã nhận (cho đi) trong quá trình tương tác hóa học. Bội số chung nhỏ nhất được tìm thấy giữa các số thu được.

Khi phân chia nó thành các điện tử nhận và cho, các hệ số thu được. Làm thế nào để cân bằng một phương trình hóa học? Các con số thu được trong bảng cân đối kế toán phải được đặt trước các công thức tương ứng. Điều kiện tiên quyết là kiểm tra số lượng của từng phần tử ở hai bên trái và phải. Nếu tỷ lệ cược được đặt chính xác, số của chúng phải giống nhau.

Định luật bảo toàn khối lượng chất

Khi thảo luận về cách cân bằng một phương trình hóa học, nó là định luật phải được sử dụng. Coi rằng khối lượng của các chất đã tham gia phản ứng hóa học bằng khối lượng của các sản phẩm tạo thành, có thể đặt hệ số ở trước công thức. Ví dụ, làm thế nào để cân bằng phương trình hóa học nếu các chất đơn giản canxi và oxi tương tác và sau khi quá trình kết thúc, thu được một oxit?

Để đối phó với nhiệm vụ này, cần phải lưu ý rằng oxy là một phân tử điatomic có liên kết cộng hóa trị không phân cực, do đó công thức của nó được viết dưới dạng sau - О2. Ở bên phải, khi tạo canxi oxit (CaO), hóa trị của mỗi nguyên tố được tính đến.

Trước tiên, bạn cần kiểm tra lượng oxy trong mỗi vế của phương trình, vì nó khác nhau. Theo định luật bảo toàn khối lượng các chất phải đặt hệ số 2 vào trước công thức sản phẩm, sau đó cho canxi vào kiểm tra. Để nó bằng nhau, ta đặt hệ số 2 trước chất ban đầu, kết quả ta được kết quả:

• 2Ca + O2 = 2CaO.

Phân tích phản ứng bằng phương pháp cân bằng điện tử

Làm thế nào để bạn cân bằng các phương trình hóa học? Các ví dụ RIA sẽ giúp trả lời câu hỏi này. Giả sử rằng cần phải sắp xếp các hệ số trong sơ đồ đề xuất bằng phương pháp cân bằng điện tử:

• CuO + H2 = Cu + H2O.

Để bắt đầu, đối với mỗi nguyên tố trong các chất và sản phẩm ban đầu của tương tác, chúng ta sẽ sắp xếp các giá trị của trạng thái oxi hóa. Chúng tôi nhận được dạng sau của phương trình:

• Cu (+2) O (-2) + H2 (0) = Cu (0) + H2 (+) O (-2).

Các chỉ số đã thay đổi đối với đồng và hydro. Dựa trên cơ sở của họ, chúng tôi sẽ biên soạn một cân bằng điện tử:

• Cu (+2) + 2е = Cu (0) 1 chất khử, tính oxi hoá;
• H2 (0) -2e = 2H (+) 1 chất oxi hóa, khử.

Dựa vào các hệ số thu được trong cân bằng điện tử, chúng ta thu được bản ghi của phương trình hóa học được đề xuất sau:

• CuO + H2 = Cu + H2O.

Hãy lấy một ví dụ khác liên quan đến việc đặt tỷ lệ cược:

• H2 + O2 = H2O.

Để cân bằng sơ đồ này trên cơ sở định luật bảo toàn chất, cần phải bắt đầu bằng oxi. Xét rằng một phân tử đioxit tham gia phản ứng, cần đặt hệ số 2 trước công thức cho tích tương tác.

• 2H2 + O2 = 2H2O.

Phần kết luận

Dựa trên cân bằng điện tử, bạn có thể sắp xếp các hệ số trong bất kỳ phương trình hóa học nào. Học sinh tốt nghiệp lớp 9 và lớp 11 của cơ sở giáo dục chọn bài thi môn hóa học được giao nhiệm vụ tương tự như một trong các nhiệm vụ của bài kiểm tra cuối kỳ.

Để mô tả các phản ứng hóa học đang diễn ra, người ta lập phương trình phản ứng hóa học. Trong đó, bên trái dấu bằng (hoặc mũi tên →) ghi công thức của thuốc thử (chất tham gia phản ứng) và bên phải là sản phẩm phản ứng (chất thu được sau phản ứng hóa học) . Vì chúng ta đang nói về một phương trình, nên số nguyên tử ở bên trái của phương trình phải bằng số nguyên tử ở bên phải. Vì vậy, sau khi vẽ sơ đồ phản ứng hóa học (ghi thuốc thử và sản phẩm), các hệ số được thay thế để số nguyên tử bằng nhau.

Hệ số là số đứng trước công thức của các chất, cho biết số phân tử đã phản ứng.

Ví dụ, giả sử khí hiđro (H 2) phản ứng với khí oxi (O 2) trong một phản ứng hóa học. Kết quả là nước (H 2 O). Sơ đồ phản ứng sẽ trông như thế này:

H 2 + O 2 → H 2 O

Ở bên trái có hai nguyên tử hydro và oxy, và bên phải có hai nguyên tử hydro và chỉ một oxy. Giả sử rằng kết quả của phản ứng cho một phân tử hydro và một oxy, hai phân tử nước được tạo thành:

H 2 + O 2 → 2H 2 O

Bây giờ số nguyên tử oxi trước và sau phản ứng bằng nhau. Tuy nhiên, lượng hiđro trước phản ứng nhiều hơn một nửa so với sau phản ứng. Cần kết luận rằng sự hình thành hai phân tử nước cần hai phân tử hydro và một oxy. Sau đó, bạn nhận được sơ đồ phản ứng sau:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

Ở đây, số nguyên tử của các nguyên tố hóa học khác nhau trước và sau phản ứng là như nhau. Điều này có nghĩa là đây không còn chỉ là một kế hoạch phản ứng, mà phương trình phản ứng... Trong các phương trình phản ứng, mũi tên thường được thay bằng dấu bằng để nhấn mạnh rằng số nguyên tử của các nguyên tố hóa học khác nhau bằng nhau:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O

Hãy xem xét phản ứng này:

NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + H 2 O

Sau phản ứng, photphat được hình thành, bao gồm ba nguyên tử natri. Hãy cân bằng lượng natri trước phản ứng:

3NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + H 2 O

Lượng hydro trước phản ứng là sáu nguyên tử (ba trong natri hydroxit và ba trong axit photphoric). Sau phản ứng chỉ còn hai nguyên tử hiđro. Chia sáu cho hai làm ba. Điều này có nghĩa là số ba phải được đặt trước mặt nước:

3NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + 3H 2 O

Số nguyên tử oxy trước và sau phản ứng là như nhau, có nghĩa là có thể bỏ qua việc tính thêm các hệ số.

Viết một phương trình hóa học. Ví dụ, hãy xem xét phản ứng sau:

• C 3 H 8 + O 2 -> H 2 O + CO 2
• Phản ứng này mô tả quá trình đốt cháy propan (C 3 H 8) với sự có mặt của oxy để tạo thành nước và carbon dioxide (carbon dioxide).

Viết số nguyên tử trong mỗi nguyên tố. Làm điều này cho cả hai vế của phương trình. Lưu ý các chỉ số bên cạnh mỗi nguyên tố để xác định tổng số nguyên tử. Viết lại ký hiệu cho từng nguyên tố trong phương trình và ghi lại số nguyên tử tương ứng.

• Ví dụ, ở vế phải của phương trình đang xét, kết quả của phép cộng, chúng ta nhận được 3 nguyên tử oxy.
• Ở phía bên trái chúng ta có 3 nguyên tử cacbon (C 3), 8 nguyên tử hydro (H 8) và 2 nguyên tử oxy (O 2).
• Ở phía bên phải chúng ta có 1 nguyên tử cacbon (C), 2 nguyên tử hydro (H 2) và 3 nguyên tử oxy (O + O 2).

Phản ứng giữa các loại hóa chất và nguyên tố là một trong những chủ đề chính của nghiên cứu hóa học. Để hiểu cách lập phương trình phản ứng và sử dụng chúng cho mục đích riêng của mình, bạn cần hiểu biết khá sâu về tất cả các quy luật chi phối sự tương tác của các chất, cũng như các quá trình với phản ứng hóa học.

Lập phương trình

Một cách biểu diễn phản ứng hóa học là một phương trình hóa học. Nó ghi lại công thức của chất ban đầu và sản phẩm, các hệ số cho biết mỗi chất có bao nhiêu phân tử. Tất cả các phản ứng hóa học đã biết được chia thành bốn loại: thay thế, kết hợp, trao đổi và phân hủy. Trong số đó có: oxy hóa khử, ngoại sinh, ion, thuận nghịch, không thể đảo ngược, v.v.

Tìm hiểu thêm về cách viết phương trình hóa học:

1. Cần xác định tên các chất tương tác với nhau trong phản ứng. Chúng tôi viết chúng ở phía bên trái của phương trình của chúng tôi. Ví dụ, hãy xem xét phản ứng hóa học hình thành giữa axit sunfuric và nhôm. Đặt các thuốc thử vào bên trái: H2SO4 + Al. Tiếp theo, chúng ta viết dấu "bằng". Trong hóa học, bạn có thể thấy dấu hiệu "mũi tên", hướng sang phải, hoặc hai mũi tên hướng ngược nhau, chúng có nghĩa là "khả năng đảo ngược". Kết quả của sự tương tác của một kim loại và một axit là muối và hydro. Viết các sản phẩm thu được sau phản ứng sau dấu "bằng", nghĩa là ở bên phải. H2SO4 + Al = H2 + Al2 (SO4) 3. Vì vậy, chúng ta thấy sơ đồ của phản ứng.
2. Để lập một phương trình hóa học, bắt buộc phải tìm các hệ số. Hãy quay lại sơ đồ trước. Hãy nhìn vào mặt trái của nó. Thành phần của axit sunfuric chứa các nguyên tử hydro, oxy và lưu huỳnh, theo tỷ lệ gần đúng là 2: 4: 1. Ở phía bên phải có 3 nguyên tử lưu huỳnh và 12 nguyên tử oxy trong muối. Hai nguyên tử hydro được chứa trong một phân tử khí. Ở bên trái, tỷ lệ của các phần tử này là 2: 3: 12
3. Để cân bằng số nguyên tử oxi và lưu huỳnh có trong thành phần của nhôm (III) sunfat, cần đặt hệ số 3 trước axit ở vế trái của phương trình, lúc này ta có 6 nguyên tử hiđro trên phía bên trái. Để số nguyên tố của hiđro bằng nhau, bạn cần đặt số 3 trước hiđro ở vế phải của phương trình.
4. Bây giờ tất cả những gì còn lại là cân bằng lượng nhôm. Vì muối có chứa hai nguyên tử kim loại nên ở phía bên trái phía trước nhôm ta đặt hệ số 2. Kết quả là ta nhận được phương trình phản ứng của sơ đồ này: 2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2

Khi đã hiểu các nguyên tắc cơ bản của cách lập phương trình phản ứng hóa học, trong tương lai sẽ không khó để viết ra bất kỳ, thậm chí là kỳ lạ nhất, theo quan điểm hóa học, phản ứng.

Hãy nói về cách lập một phương trình hóa học, vì chúng là nguyên tố chính của môn học này. Nhờ sự hiểu biết sâu sắc về tất cả các quy luật tương tác và các chất, bạn có thể kiểm soát chúng, áp dụng chúng trong các lĩnh vực hoạt động khác nhau.

Các tính năng lý thuyết

Việc lập phương trình hoá học là một khâu quan trọng và chủ yếu, được coi là ở lớp 8 các trường phổ thông. Điều gì nên xảy ra trước giai đoạn này? Trước khi giáo viên nói cho học sinh cách lập phương trình hóa học, điều quan trọng là học sinh phải làm quen với thuật ngữ "hóa trị", dạy chúng xác định giá trị này của kim loại và phi kim loại bằng cách sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố.

Vẽ công thức nhị phân cho hóa trị

Để hiểu cách lập phương trình hóa trị, trước hết bạn cần học cách lập công thức cho các hợp chất gồm hai nguyên tố sử dụng hóa trị. Chúng tôi cung cấp một thuật toán sẽ giúp giải quyết công việc. Ví dụ, bạn cần tạo công thức cho oxit natri.

Đầu tiên, điều quan trọng cần lưu ý là nguyên tố hóa học được nhắc đến sau cùng trong tên phải ở vị trí đầu tiên trong công thức. Trong trường hợp của chúng tôi, thứ nhất sẽ được viết theo công thức natri, thứ hai là oxy. Nhắc lại rằng oxit là hợp chất nhị phân trong đó nguyên tố cuối cùng (thứ hai) nhất thiết phải là oxi với trạng thái oxi hóa -2 (hóa trị 2). Hơn nữa, theo bảng tuần hoàn, cần phải xác định giá trị của từng nguyên tố. Đối với điều này, chúng tôi sử dụng các quy tắc nhất định.

Vì natri là kim loại nằm ở phân nhóm chính nhóm 1 nên hoá trị không đổi nên là I.

Ôxy là một phi kim loại, vì nó là kim loại cuối cùng trong ôxit, để xác định hóa trị của nó, ta lấy 8 (số nhóm) trừ đi 6 (số nhóm) (nhóm trong đó có ôxy), ta được hóa trị của ôxy là II. .

Chúng tôi tìm bội số chung nhỏ nhất giữa các giá trị nhất định, sau đó chia nó cho hóa trị của từng nguyên tố và thu được các chỉ số của chúng. Ta viết công thức Na 2 O đã hoàn thành.

Hướng dẫn phương trình

Bây giờ chúng ta hãy nói chi tiết hơn về cách lập một phương trình hóa học. Đầu tiên, chúng ta sẽ xem xét các điểm lý thuyết, sau đó chuyển sang các ví dụ cụ thể. Vì vậy, việc lập phương trình hóa học liên quan đến một quá trình hành động nhất định.

• Giai đoạn 1. Sau khi đọc nhiệm vụ được đề xuất, bạn cần xác định hóa chất nào nên có mặt bên trái của phương trình. Dấu "+" được đặt giữa các thành phần ban đầu.
• Giai đoạn thứ 2. Sau dấu bằng, cần thiết lập công thức cho sản phẩm phản ứng. Khi thực hiện các hành động như vậy, bạn sẽ cần một thuật toán để biên dịch công thức cho các hợp chất nhị phân, mà chúng ta đã thảo luận ở trên.
• Giai đoạn thứ 3. Ta kiểm tra số nguyên tử của từng nguyên tố trước và sau khi tương tác hóa học, nếu cần thì đưa thêm hệ số vào trước các công thức.

Ví dụ về phản ứng đốt cháy

Hãy thử tìm cách lập một phương trình hóa học cho quá trình đốt cháy magiê bằng cách sử dụng một thuật toán. Ở phía bên trái của phương trình, chúng tôi viết dưới dạng tổng của magie và oxy. Đừng quên rằng oxy là một phân tử tảo cát, do đó, nó phải có chỉ số 2. Sau dấu bằng, chúng ta lập công thức của sản phẩm thu được sau phản ứng. Nó sẽ là magiê được viết đầu tiên, và oxy là thứ hai trong công thức. Hơn nữa, theo bảng các nguyên tố hóa học, chúng tôi xác định các hóa trị. Magiê thuộc nhóm 2 (phân nhóm chính) có hóa trị II không đổi, đối với oxi, trừ 8 - 6 ta cũng được hóa trị II.

Hồ sơ quá trình sẽ có dạng: Mg + O 2 = MgO.

Để phương trình tương ứng với định luật bảo toàn khối lượng các chất, cần sắp xếp các hệ số. Đầu tiên, chúng tôi kiểm tra lượng oxy trước khi phản ứng, sau khi hoàn thành quá trình. Vì có 2 nguyên tử oxi và chỉ một nguyên tử được tạo thành nên ở vế phải, trước công thức magie oxit, cần thêm hệ số 2. Tiếp theo, chúng ta tính số nguyên tử magie trước và sau quá trình. Kết quả của sự tương tác, thu được 2 magiê, do đó, ở phía bên trái phía trước của chất đơn giản magiê, hệ số 2 cũng được yêu cầu.

Dạng cuối cùng của phản ứng: 2Mg + O 2 = 2MgO.

Một ví dụ về phản ứng thay thế

Bất kỳ bản tóm tắt hóa học nào cũng có mô tả về các loại tương tác khác nhau.

Ngược lại với hợp chất, sẽ có hai chất thay thế ở cả vế trái và vế phải của phương trình. Giả sử cần phải viết phản ứng tương tác giữa kẽm và chúng ta sử dụng thuật toán viết chuẩn. Đầu tiên, ở phía bên trái, thông qua tổng, chúng ta viết kẽm và axit clohydric, ở phía bên phải, chúng ta viết công thức cho các sản phẩm phản ứng thu được. Vì trong chuỗi điện hóa điện áp kim loại, kẽm nằm trước hydro, nên trong quá trình này, nó chuyển hydro phân tử khỏi axit và tạo thành kẽm clorua. Kết quả là, chúng tôi nhận được bản ghi sau: Zn + HCL = ZnCl 2 + H 2.

Bây giờ chúng ta hãy chuyển sang cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố. Vì có một nguyên tử ở bên trái của clo, và sau khi tương tác có hai nguyên tử trong số chúng, nên công thức axit clohiđric phải đặt hệ số bằng 2.

Kết quả là ta được phương trình phản ứng lập sẵn ứng với định luật bảo toàn khối lượng các chất: Zn + 2HCL = ZnCl 2 + H 2.

Phần kết luận

Một bản tóm tắt hóa học điển hình nhất thiết phải chứa một số biến đổi hóa học. Không một phần nào của khoa học này chỉ giới hạn trong mô tả đơn giản bằng lời nói về các biến đổi, các quá trình hòa tan, bay hơi, mọi thứ nhất thiết phải được xác nhận bằng các phương trình. Tính đặc thù của hóa học nằm ở chỗ, tất cả các quá trình xảy ra giữa các chất vô cơ hoặc hữu cơ khác nhau có thể được mô tả bằng cách sử dụng các hệ số, chỉ số.

Hóa học khác với các ngành khoa học khác như thế nào? Phương trình hóa học không chỉ giúp mô tả các chuyển hóa diễn ra mà còn thực hiện các phép tính định lượng dựa trên chúng, nhờ đó có thể thực hiện trong phòng thí nghiệm và công nghiệp sản xuất các chất khác nhau.