§16. PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC
A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1. Phương trình hóa học là gì ?
Phương trình hóa học là cách biểu diễn ngắn gọn một phản ứng hóa học bằng các công thức hóa học và các dấu (+) và (→).
Ví dụ : Zn + 2HCl → $ZnCl_{2}$ + $H_{2}$
2. Các bước lập phương trình hóa học
Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng, gồm công thức hóa học của các chất phản ứng và sản phẩm.
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố : tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức.
Bước 3: Viết phương trình hóa học.
Ví dụ : Nhôm tác dụng với khí oxi tạo thành nhôm oxit $Al_{2}O_{3}$. Hãy lập phương trình hóa học của phản ứng.
Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng: Al + $O_{2}$ → $Al_{2}O_{3}$
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố.
Số nguyên tử Al và O không bằng nhau, nguyên tố oxi có số nguyên tử nhiều hơn nên ta bắt đầu từ nguyên tố này.
+ Với $Al_{2}O_{3}$ có số O lẻ nên nhân 2 để thành số chẵn, từ đó cân bằng số nguyên tử còn lại.
$Al+O_{2}\rightarrow 2Al_{2}O_{3}$
+ Bên trái cần 4 Al, 6 O nên hệ số cho Al là 4, cho $O_{2}$ là 3.
Bước 3: Viết phương trình hóa học : $4Al+3O_{2}\rightarrow 2Al_{2}O_{3}$
3. Ý nghĩa của phương trình hóa học
Phương trình hóa học cho biết tỉ lệ về số nguyên tử, số phân tử giữa các chất cũng như từng cặp chất trong phản ứng.
Ví dụ: Với phương trình hóa học trên ta có tỉ lệ :
Số nguyên tử Al : số phân tử $O_{2}$ : số phân tử $Al_{2}O_{3}$ = 4 : 3 : 2.
B. BÀI GIẢI CHI TIẾT CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1.Hoàn thành các câu sau đây với đầy đủ các từ và cụm từ thích hợp chọn trong khung :
Chất, nguyên tử, nguyên tố, phân tử, chất phản ứng, phương trình hóa học, chỉ số, hệ số, sản phẩm, tỉ lệ
"Phản ứng hóa học được biểu diễn bằng ..., trong đó ghi công thức hóa học của các ...và ...Trước mỗi công thức hóa học có thể có ...(trừ khi bằng 1 thì không ghi) để cho số ...của mỗi ...đều bằng nhau. Từ ... rút ra được tỉ lệ số ..., số ...của các chất trong phản ứng; ... này bằng đúng... trước công thức hóa học của các ...tương ứng”.
Trả lời:
“Phản ứng hóa học được biểu diễn bằng phương trình hóa học, trong đó ghi công thức hóa học của các chất phản ứng và sản phẩm. Trước mỗi công thức hóa học có thể có hệ số (trừ khi bằng 1 thì không ghi) để cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố đều bằng nhau.
Từ phương trình hóa học rút ra được tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử của các chất trong phản ứng; tỷ lệ này bằng đúng hệ số trước công thức hóa học của các chất tương ứng”.
2. Cho sơ đồ của các phản ứng sau:
a) $Cr+O_{2}\rightarrow Cr_{2}O_{3}$
b) $Fe+Br_{2}\rightarrow FeBr_{3}$
Lập phương trình hóa học và cho biết tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử của các chất trong mỗi phản ứng.
Trả lời:
a) – Sơ đồ phản ứng: $Cr+O_{2}\rightarrow Cr_{2}O_{3}$
- Phương trình hóa học: $4Cr+3O_{2}\rightarrow 2Cr_{2}O_{3}$
- Tỉ lệ: Số nguyên tử Cr: số phân tử $O_{2}$ : số phân tử $Cr_{2}O_{3}$ = 4 : 3 : 2.
b) - Sơ đồ phản ứng: $Fe+Br_{2}\rightarrow FeBr_{3}$
- Phương trình hóa học: $2Fe+3Br_{2}\rightarrow 2FeBr_{3}$
- Tỉ lệ: Số nguyên tử Fe : số phân tử $Br_{2}$ : số phân tử $FeBr_{3}$ = 2 : 3 : 2.
3. Cho sơ đồ của các phản ứng sau:
a) $KClO_{3}\rightarrow KCl+O_{2}$
b) $NaNO_{3}\rightarrow NaNO_{2}+O_{2}$
Lập phương trình hóa học và cho biết tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử của các chất trong mỗi phản ứng.
Trả lời :
a) - Sơ đồ phản ứng: $KClO_{3}\rightarrow KCl+O_{2}$
- Phương trình hóa học: $2KClO_{3}\rightarrow 2KCl+3O_{2}$
- Ti lệ: Số phân tử $KClO_{3}$: số phân tử KCl : số phân tử $O_{2}$ = 2 : 2 : 3.
b) - Sơ đồ phản ứng: $NaNO_{3}\rightarrow NaNO_{2}+O_{2}$
- Phương trình hóa học: $2NaNO_{3}\rightarrow 2NaNO_{2}+O_{2}$
- Tỉ lệ: Số phân tử $NaNO_{3}$ : số phân tử $NaNO_{2}$ : số phân tử $O_{2}$ = 2 : 2 : 1.
4. Cho sơ đồ của phản ứng sau:
$Al+CuO\rightarrow Al_{2}O_{3}+Cu$
a) Lập phương trình hóa học của phản ứng.
b) Cho biết tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử của bốn cặp chất trong phản ứng, tùy chọn.
Trả lời:
a) Phương trình hóa học của phản ứng:
- Sơ đồ phản ứng sau: $Al+CuO\rightarrow Al_{2}O_{3}+Cu$
- Phương trình hóa học: $2Al+3CuO\rightarrow Al_{2}O_{3}+3Cu$
b) Tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử của các cặp chất:
- Cứ 2 nguyên tử Al tác dụng với 3 phân tử CuO.
- Cứ 2 nguyên tử Al phản ứng tạo ra 1 phân tử $Al_{2}O_{3}$.
- Cứ 3 phân tử CuO phản ứng tạo ra 1 phân tử $Al_{2}O_{3}$.
- Cứ 1 phân tử $Al_{2}O_{3}$ được tạo ra cùng với 3 nguyên tử Cu.
5. Cho sơ đồ của phản ứng sau:
$BaCl_{2}+AgNO_{3}\rightarrow AgCl+Ba(NO_{3})_{2}$
Trả lời:
a) – Sơ đồ phản ứng: $BaCl_{2}+AgNO_{3}\rightarrow AgCl+Ba(NO_{3})_{2}$
- Phương trình hóa học: $BaCl_{2}+2AgNO_{3}\rightarrow 2AgCl+Ba(NO_{3})_{2}$
b) - Cứ 1 phân tử $BaCl_{2}$ tác dụng với 2 phân tử $AgNO_{3}$.
- Cứ 1 phân tử $BaCl_{2}$ phản ứng tạo ra 1 phân tử $Ba(NO_{3})_{2}$.
- Cứ 2 phân tử $AgNO_{3}$ phản ứng tạo ra 2 phân tử AgCl.
- Cứ 2 phân tử $AgNO_{3}$ phản ứng tạo ra 1 phân tử $Ba(NO_{3})_{2}$.
6.Biết rằng chất natri hiđroxit NaOH tác dụng với axit sunfuric $H_{2}SO_{4}$ tạo ra chất natri sunfat $Na_{2}SO_{4}$ và nước.
a) Lập phương trình hóa học của phản ứng.
b) Cho biết tỉ lệ số phân tử NaOH lần lượt với số phân tử của 3 chất khác trong phản ứng.
Trả lời:
a) Phương trình hóa học: $2NaOH+H_{2}SO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O$
b) Tỉ lệ số phân tử NaOH lần lượt với số phân tử của 3 chất khác trong phản ứng
- Cứ 2 phân tử NaOH tác dụng với 1 phân tử $H_{2}SO_{4}$.
- Cứ 2 phân tử NaOH phản ứng tạo ra 1 phân tử $Na_{2}SO_{4}$.
- Cứ 1 phân tử $H_{2}SO_{4}$ phản ứng tạo ra 1 phân tử $Na_{2}SO_{4}$.
- Cứ 2 phân tử NaOH phản ứng tạo ra 2 phân tử $H_{2}O$.
(Hay 1 phân tử NaOH phản ứng tạo ra 1 phân tử $H_{2}O$).
7. Hãy chọn hệ số và công thức hóa học thích hợp đặt vào chỗ có dấu ? trong các phương trình hóa học sau:
a) $?Al(OH)_{3}\rightarrow ?+3H_{2}O$
b) $Fe+?AgNO_{3}\rightarrow ?+2Ag$
Trả lời:
Các phương trình hóa học hoàn chỉnh là:
a) $2Al(OH)_{3}\rightarrow Al_{2}O_{3}+3H_{2}O$
b) $Fe+2AgNO_{3}\rightarrow Fe(NO_{3})_{2}+2Ag$