Cách cân bằng phương trình hóa học lớp 10 Cách cân bằng phương trình oxi hóa khử

Cách cân bằng phương trình hóa học lớp 10 là tài liệu rất hữu ích mà Thcslytutrongst.edu.vn muốn giới thiệu đến quý thầy cô cùng các bạn học sinh tham khảo. Tài liệu tổng hợp toàn bộ kiến thức lý thuyết về phương pháp cân bằng hóa học, ví dụ kèm theo các dạng bài tập trắc nghiệm và tự luận về cân bằng hóa học. Qua đó giúp các bạn học sinh nhanh chóng nắm vững kiến thức, làm quen với các dạng bài tập để đạt được kết quả cao trong các bài kiểm tra, bài thi học kì 1 Hóa 10.

Cân bằng phương trình hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch, ở đó trong cùng một đơn vị thời gian có bao nhiêu phân tử chất sản phẩm được hình thành từ những chất ban đầu thì có bấy nhiêu phân tử chất sản phẩm phản ứng với nhau để tạo thành chất ban đầu.

I. Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử

Nguyên tắc: Tổng số electron nhường = Tổng số electron nhận

Bước 1. Xác định số oxi hóa thay đổi thế nào.

Bước 2. Lập thăng bằng electron.

Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phương trình phản ứng và tính các hệ số còn lại.

Lưu ý:

Ta có thể cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp tăng – giảm số oxi hóa với nguyên tắc: tổng số oxi hóa tăng = tổng số oxi hóa giảm.

Phản ứng oxi hóa – khử còn có thể được cân bằng theo phương pháp ion–electron: ví dụ …

Nếu trong một phương trình phản ứng oxi hóa – khử có nhiều nguyên tố có số oxi hóa cùng giảm (hoặc cùng tăng) mà:

+ Nếu chúng thuộc cũng một chất: thì phải đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.

+ Nếu chúng thuộc các chất khác nhau: thì phải đảm bảo tỉ lệ số mol của các chất đó theo đề đã cho.

* Trường hợp đối với hợp chất hữu cơ:

• Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ trước và sau phản ứng có một nhóm nguyên tử thay đổi và một số nhóm không đổi thì nên xác định số oxi hóa của C trong từng nhóm rồi mới cân bằng.
• Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ thay đổi toàn bộ phân tử, nên cân bằng theo số oxi hóa trung bình của C.

II. Ví dụ cân bằng phản ứng oxi hóa khử

Ví dụ 1. Cân bằng phản ứng:

CrS + HNO₃ → Cr(NO₃)₃ + NO₂ + S + H₂O

Hướng dẫn:

Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:

Cr⁺² → Cr⁺³

S^-2 → S⁰

N⁺⁵ → N⁺⁴

Bước 2. Lập thăng bằng electron:

Cr⁺² → Cr⁺³ + 1e

S^-2 → S0 + 2e

CrS → Cr⁺³ + S⁺⁰ + 3e

2N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴

→ Có 1CrS và 3N .

Bước 3. Đặt các hệ số vừa tìm vào phản ứng và cân bằng phương trình phản ứng:

CrS + 6HNO₃ → Cr(NO₃)₃ + 3NO₂ + S + 3H₂O

Ví dụ 2. Cân bằng phản ứng trong dung dịch bazơ:

NaCr + Br₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaBr

Hướng dẫn:

CrO₂^– + 4OH^– → CrO₄^2- + 2H₂O + 3e

Br₂ + 2e → 2Br^–

Phương trình ion:

2 + 8OH^– + 3Br₂ → 2CrO₄^2- + 6Br^– + 4H₂O

Phương trình phản ứng phân tử:

2NaCrO₂ + 3Br₂ + 8NaOH → 2Na₂CrO₄ + 6NaBr + 4H₂O

Ví dụ 3. Cân bằng phản ứng trong dung dịch có O tham gia:

KMnO₄ + H₂O + K₂SO₃ → MnO₂ + K₂SO₄

Hướng dẫn:

2MnO₄ ^– + 3e + 2H₂O → MnO₂ + 4OH^–

SO_{3 ^2-}+ H₂O → SO₄^2- + 2H⁺ + 2e

Phương trình ion:

2MnO₄^– + H₂O + 3SO₃^2- → 2MnO₂ + 2OH^– + 3SO₄^2-

Phương trình phản ứng phân tử:

2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O → 2MnO₂ + 3K₂SO₄ + 2KOH

III. Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử

1. Câu hỏi bài tập tự luận phản ứng oxi hóa khử

a. Dạng đơn giản (trong phản ứng có một chất oxi hóa, một chất khử rõ ràng)

VD1: Cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron.

1. Al + 6HNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

1x (Al⁰ – 3e → Al⁺³)

3x (N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴)

2. Al + 4HNO₃ → Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

1x (Al⁰ – 3e → Al⁺³)

1x (N⁺⁵ + 3e → N⁺²)

3. 8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

8x (Al⁰ – 3e → Al⁺³)

3x (2N⁺⁵ + (2×4)e → 2N+1)

4. 10Al + 36HNO₃ → 10Al(NO₃)₃ + 3N₂ + 18H₂O

10x (Al⁰ – 3e → Al⁺³)

3x (2N⁺⁵ + 10e → N₂⁰)

5. 8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O

8x (Al⁰ – 3e → Al⁺³)

3x (N⁺⁵ + 8e → N^-3)

6. 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

3x (Cu⁰ – 2e → Cu⁺²)

2x (N⁺⁵ + 3e → N⁺²)

7. 2Fe + 6H₂SO₄ đặc → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

1x (2Fe⁰ – 6e → 2Fe⁺³)

3x (S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴)

8. 2Fe + 4H₂SO₄ đặc → Fe₂(SO₄)₃ + S + 4H₂O

1x (2Fe⁰ – 6e → 2Fe⁺³)

1x (S⁺⁶ + 6e → S⁰)

9. 8Fe + 15H₂SO₄ đặc → 4Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂S + 12H₂O

4x (2Fe⁰ – 6e → 2Fe⁺³)

3x (S⁺⁶ + 8e → S^-2)

10. Cu + 2H₂SO₄ đặc → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

1x (Cu⁰ – 2e → Cu⁺²)

1x (S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴)

11. 4Zn + 10HNO₃ → 4Zn(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

4x (Zn⁰ – 2e → Zn⁺²)

1x (2N⁺⁵ + 8e → 2N⁺¹)

12. 4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

4x (Mg⁰ – 2e → Mg⁺²)

1x (N⁺⁵ + 8e → N^-3)

13. 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O

3x (3Fe^+8/3 – 3×1/3e → 3Fe⁺³)

1x (N⁺⁵ + 3e → N⁺²)

14. 3Na₂SO₃ + 2KMnO₄ + H₂O → 3Na₂SO₄ + 2MnO₂ + 2KOH

3x (S⁺⁴ – 2e → S⁺⁶)

2x (Mn⁺⁷ + 3e → Mn⁺⁴)

15. K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → K₂SO₄ + Cr₂(SO4)₃+ 3Fe₂(SO₄)₃ + 7H₂O

1x (2Cr⁺⁶ + 6e → 2Cr⁺³)

3x (2Fe⁺² – 2e →2Fe⁺³)

b. Dạng phản ứng nội phân tử (phản ứng chỉ xảy ra trong một phân tử)

1. 2KClO₃ →2KCl + 3O₂

2x (Cl⁺⁵ + 6e → Cl^-1)

3x (2O^-2 – 4e → O₂⁰)

2. ? KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

3. 2Cu(NO₃)₂ →2CuO + 4NO₂ + O₂

2x (2N⁺⁵ + 2e → 2N⁺⁴)

1x (2O^-2 – 4e → O₂⁰)

? (NH₄)₂Cr₂O₇ → N₂ + Cr₂O₃ + O₂

c. Phản ứng tự oxi hóa khử (Sự tăng giảm số oxi hóa xảy ra chỉ trên 1 nguyên tố)

1. 2Cl₂ + 4NaOH → 2NaCl + 2NaClO+ 2H₂O (cb sau đó tối giản)

1x (Cl₂⁰ + 2e → 2Cl^–)

1x (Cl₂⁰ – 2e → 2Cl⁺¹)

2. 3Cl₂ + 6KOH → 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

5x (Cl₂⁰ + 2e → 2Cl^–)

1x (Cl₂⁰ – 10e → 2Cl⁺⁵)

3. 4S + 6NaOH → 2Na₂S + Na₂S₂O₃ + 3H₂O

2x (S⁰ + 2e → S^-2)

1x (S⁰ – 4e → 2S⁺²)

4. ? K₂MnO₄ + H2O → KMnO₄ + MnO₂ + KOH

1x (Mn⁺⁶ + 2e → Mn⁺⁴)

2x (Mn⁺⁶ – 1e → Mn⁺⁷)

5. 3NaClO → 2NaCl + NaClO₃

2x (Cl⁺¹ + 2e → Cl^–)

1x (Cl⁺¹ – 4e → Cl⁺⁵)

6. 2NaOH + 4I₂ → 2NaI + 2NaIO + H₂O

1x (I₂⁰ + 2e → 2I^–)

1x (I₂⁰ – 2e → 2I⁺¹)

7. 8NaOH + 4S → Na₂SO₄ + 3Na₂S + 4H₂O

1x (S⁰ – 6e → 2S⁺⁶)

3x (S⁰ + 2e → S^-2)

d. Phản ứng oxi hóa khử phức tạp

Phản ứng oxi hóa khử có chứa hợp chất hữu cơ

CH₃CH + KMnO₄ + KOH → CH₃COOK + K₂CO₃ + MnO₂ + H₂O

CH≡CH + KMnO₄ + H₂SO₄ → H₂C₂O₄ + MnO₂ + KOH

CH₃OH + KMnO₄ + H₂SO₄ → HCOOH + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

Phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của nhiều hơn hai nguyên tử

FeS₂ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄ + N₂O + H₂O

Cu₂S + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + CuSO₄ + NO + H₂O

CuFeS₂ + O₂ + Fe₂(SO₄)₃ + H₂O → CuSO₄ + FeSO₄ + H₂SO₄

……………..

Mời các bạn tải File tài liệu để xem thêm nội dung chi tiết