Title CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC PP ELECTRON.pdf ✅

GV Nguyễn Thành Kiên, THCS Hùng Vương, 0972521072 CÂN BẲNG PHƯƠNG TRÌNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP THĂNG BẰNG ELECTRON (DÀNH CHO HS THCS) I. Kiến thức cần nhớ 1. Quy tắc xác định số Oxi hóa - Quy tắc 1: Số oxi hóa của các nguyên tố trong đơn chất bằng 0. - Quy tắc 2: Trong hầu hết các hợp chất : + Số oxi hóa của H là +1 (trừ các hợp chất của H với kim loại như NaH, CaH2, thì H có số oxi hóa –1). + Số oxi hóa của O là –2 (trừ một số trường hợp như H2O2, F2O, oxi có số oxi hóa lần lượt là : – 1, +2). - Quy tắc 3: Trong một phân tử, tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tố bằng 0. Theo quy tắc này, ta có thể tìm được số oxi hóa của một nguyên tố nào đó trong phân tử nếu biết số oxi hóa của các nguyên tố còn lại. - Quy tắc 4: Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tử bằng điện tích của ion đó. Trong ion đa nguyên tử, tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tử trong ion đó bằng điện tích của nó. → Chú ý: - Để biểu diễn số oxi hóa thì viết dấu trước, số sau, còn để biểu diễn điện tích của ion thì viết số trước, dấu sau. + Ví dụ: Số oxi hóa Fe+3 còn ion sắt (III) ghi Fe3+ . - Nếu điện tích là 1+ (hoặc 1–) có thể viết đơn giản là + (hoặc -) thì đối với số oxi hóa phải viết đầy đủ cả dấu và chữ (+1 hoặc –1). - Trong hợp chất, số oxi hóa của kim loại kiềm luôn là +1, kiềm thổ luôn là +2 và nhôm luôn là +3. 2. Phương pháp thăng bằng electron dựa trên nguyên tắc Trong phản ứng oxi hoá - khử luôn tồn tại đồng thời chất oxi hoá (chất nhận e) và chất khử (chất nhường e). Tổng số electron nhường = tổng số electron nhận 3. Phương pháp thăng bằng electron Bước 1. Xác định số oxi hoá của những nguyên tố thay đổi số oxi hoá Bước 2. Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình: + Dấu "+e" đặt bên có số oxi hoá lớn. + Số e = số oxi hoá lớn - số oxi hoá bé. + Nhân cả quá trình với chỉ số của nguyên tố thay đổi số oxi hoá nếu chỉ số khác 1 (với các đơn chất có thể chấp nhận giữ nguyên chỉ số). Bước 3: Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số e cho bằng tổng số e nhận: + Tìm bội chung nhỏ nhất của số e nhường và nhận. + Lấy bội chung nhỏ nhất chia cho số e ở từng quá trình được hệ số. Bước 4. Đặt hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng và kiểm tra lại. * Với H2SO4 4 2e 2 2 8 2 6 6 e S O H S + + − + + + ⎯⎯⎯→ ⎯⎯→ 2 4 2 4 H S O H S O * Với HNO3 - Trong HNO3 thì nguyên tử N có số oxi hóa +5 được biểu diễn: +5 H N O3
GV Nguyễn Thành Kiên, THCS Hùng Vương, 0972521072 2 4 2 1 2 3 4 0 2 5 5 5 5 5 3e N O 1e N O 8e N O 8e N H 10 N 2 e + + + − + + + + + + + ⎯⎯→ + ⎯⎯→ + ⎯⎯→ + ⎯⎯→ + ⎯⎯→ 3 3 3 3 3 H N O H N O H N O H N O H N O Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau: P + O2 → P2O5 Hướng dẫn giải Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng 0 0 5 2 2 2 5 P O P O+ − + → Bước 2. Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng o 5 0 2 2 Qua ù trình oxi hoùa P P 5e Qua ù trình khöû O 4e 2O + − ⎯⎯→ + + ⎯⎯→ Bước 3: Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số e cho bằng tổng số e nhận: o 5 0 2 2 4x P P 5e 5x O 4e 2O + − ⎯⎯→ + + ⎯⎯→ Bước 4. Đặt hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng và kiểm tra lại. 4P + 5O2 → 2P2O5 Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau o t 2 4 2 4 3 2 2 Fe H SO Fe (SO ) SO H O + ⎯⎯→ + + Hướng dẫn giải o 0 6 4 t 3 2 4 2 4 3 2 2 0 3 6 4 2 - Böôùc 1: Xaùc ñònh soá oxi hoùa cuûa caùc chaát Fe H S O Fe (SO ) S O H O - Böôùc 2: Vieát quaù trình oxi hoùa - khöû 1x 2Fe 2Fe 6e 3x S 2e S O - Böôùc 3: Ñaët heä soá caân baèng tre + + + + + + + ⎯⎯→ + + ⎯⎯→ + + ⎯⎯→ o t 2 4 2 4 3 2 2 ân phöông trình 2Fe 6H SO Fe (SO ) 3SO 6H O + ⎯⎯→ + + Ví dụ 3: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau: Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O Hướng dẫn giải Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng 3 3 0 5 2 2 2 2 NO Cu NO H (NO ) OCu H + + + + ⎯⎯→ + + Bước 2, 3: Ta có thể gộp bước 2, 3 lại với nhau 0 2 5 2 3x Cu Cu 2e 2x N 3e N + + + ⎯⎯→ + + ⎯⎯→ Bước 4. Đặt hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng và kiểm tra lại.
GV Nguyễn Thành Kiên, THCS Hùng Vương, 0972521072 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Ví dụ 4: Cân bằng phương trình phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O Hướng dẫn giải o 0 6 2 4 t 2 4 4 2 2 0 2 6 4 2 - Böôùc 1: Xaùc ñònh soá oxi hoùa cuûa caùc chaát Cu H S O CuSO S O H O - Böôùc 2: Vieát quaù trình oxi hoùa - khöû 1x Cu Cu 2e 1x S 2e S O - Böôùc 3: Ñaët heä soá caân baèng treân phö + + + + + + + ⎯⎯→ + + ⎯⎯→ + + ⎯⎯→ o t 2 4 4 2 2 ông trình Cu 2H SO CuSO SO 2H O + ⎯⎯→ + + Ví dụ 5: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau: Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Hướng dẫn giải ( ) ( ) 8 3 5 3 2 3 4 3 3 2 3 8 3 3 5 2 3 4 3 3 2 3 Fe O H N O Fe NO N O H O 3 3Fe 3Fe 1 1 N 3 N O 3Fe O 28HNO 9Fe NO NO 14H O e e + + + + + + + + ⎯⎯→ + → + + ⎯⎯→ + + + → + + Ví dụ 6: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O. Hướng dẫn giải 7 4 3 2 7 3 2 2 4 4 2 4 2 4 4 2 2 3 2 4 4 2 2 4 2 3 4 4 2 4 (SO ) e . FeSO K Mn O H SO Fe K SO Mn SO H O 5 2Fe 2Fe 2 2 Mn 5 Mn 10F e eSO 2KMnO 8H SO 5Fe K SO 2MnSO 8H O (SO ) + + + + + + + + + + → + → + + ⎯⎯→ + + + + → + + ⎯⎯ + Ví dụ 7: Cân bằng phương trình phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron x y 2 4 2 3 2 2 4 Fe O H SO + ⎯⎯→Fe (SO ) SO H O + + Hướng dẫn giải 3 4 2 4 2 y x 6 x y 2 4 3 2 2 Fe O H S O Fe (SO ) S O H O + + + + + ⎯⎯→ + + 2 y x 3 x y 6 4 2 2 Fe O xFe (3x 2y)e (3x 2y) S 2e S O + + + +  ⎯⎯→ + − −  + ⎯⎯→
GV Nguyễn Thành Kiên, THCS Hùng Vương, 0972521072 x y 4 2 2 4 3 2 2 2Fe O (6x 2y)H SO x (3x 2y) (6x 2y) + − ⎯⎯ − → − Fe (SO ) SO H O + + BÀI TẬP VẬN DỤNG Cân bằng các phương trình hóa học sau bằng phương pháp thăng bằng electron 1. Fe3O4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 2. FeO + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 3. SO2 + KMnO4 + H2O → MnSO4 + K2SO4 + H2SO4 4. H2S + KMnO4 → KOH + MnO2 + S + H2O 5. FeS + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 6. FeCO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 +CO2 + H2O 7. FeS2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 8. Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + SO2 + H2O 9. FeCl2 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + Cl2 + H2O 10. FexOy + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O 11. Fe(OH)2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 12. KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O 13. MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O 14. H2S + FeCl3 → S + FeCl2 + HCl 15. Zn + H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + H2O 16. Al + HNO3 → Al(NO3)3 + H2O + NO2 17. Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O 18. Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2O 19. Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO+ H2O 20. Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O 21. Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + N2O + H2O 22. Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NO + H2O 23. Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O 24. Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + H2O 25. Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O 26. Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO + H2O 27. FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O 28. Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O 29. Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO2 + H2O 30. Ag + HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O 31. Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O 32. Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + H2O