Nội dung text CHUYÊN ĐỀ 8. PHẢN ỨNG HÓA HỌC.docx
CHỦ ĐỀ 8. PHẢN ỨNG HÓA HỌC A. LÍ THUYẾT I. Biến đổi vật lí và biến đổi hoá học 1. Biến đổi vật lí - Các quá trình như hoà tan, đông đặc, nóng chảy... chỉ là các quá trình chuyển đổi giữa các trạng thái của chất mà không tạo ra chất mới, đó là biến đổi vật lí. 2. Biến đổi hóa học - Các quá trình như đốt cháy nhiên liệu, phân huỷ chất (ví dụ: nung đá vôi,...), tổng hợp chất (ví dụ: quá trình quang hợp...) có sự tạo thành chất mới, đó là biến đổi hóa học. → Biến đổi hóa học là quá trình chất bị biến đổi tạo thành chất mới có tính chất khác so với chất ban đầu. Ví dụ: Đốt nến → Khí Carbon dioxide và hơi nước + Chất ban đầu: Nến + Sản phẩm tạo thành: Khí carbon dioxide và nước - Trong cơ thể người và động vật, sự trao đổi chất là một loạt các quá trình sinh hoá, bao gồm cả biến đổi vật lí và biến đổi hoá học. II. Phản ứng hoá học - Diễn biến phản ứng hoá học: + Trong phản ứng hoá học, xảy ra sự phá vỡ các liên kết trong phân tử chất đầu, hình thành các liên kết mới, tạo ra các phân tử mới. Kết quả là chất này biến đổi thành chất khác. Chất phản ứng giảm dần và chất sản phẩm tăng dần. Ví dụ: Phản ứng giữa hydrogen và oxygen tạo thành nước được mô tả như sau: - Hiện tượng kèm theo các phản ứng hoá học: + Phản ứng hoá học xảy ra khi có chất mới được tạo thành với những tính chất mới, khác biệt với chất ban đầu. Những dấu hiệu dễ nhận ra có chất mới tạo thành là sự thay đổi về màu sắc, xuất hiện chất khí hoặc xuất hiện chất kết tủa... + Sự toả nhiệt và phát sáng cũng là dấu hiệu cho biết phản ứng hoá học đã xảy ra + Dấu hiệu nhận biết có chất mới tạo thành III. Năng lượng của phản ứng hoá học 1. Phản ứng toả nhiệt, phản ứng thu nhiệt - Phản ứng toả nhiệt giải phóng năng lượng (dạng nhiệt) ra môi trường xung quanh. - Phản ứng thu nhiệt nhận năng lượng (dạng nhiệt) trong suốt quá trình phản ứng xảy ra. 2. Ứng dụng của phản ứng toả nhiệt - Các phản ứng toả nhiệt có vai trò quan trọng trong cuộc sống vì chúng cung cấp năng lượng cho sinh hoạt và sản xuất, vận hành động cơ, thiết bị máy công nghiệp, phương tiện giao thông. IV. LẬP PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC 1. Phương trình chữ: Tên chất phản ứng tên chất sản phẩm - Ví dụ: Hydrogen + Oxygen Nước Carbon + oxygen Carbon dioxide 2. Phương trình hóa học - Phương trình hóa học biểu diễn ngắn gọn phản ứng hóa học.
- 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 1: Cho sơ đồ phản ứng sau: Al + HCl → AlCl 3 + H 2 . Lập phương trình hóa học của phản ứng. Hướng dẫn: - Thêm hệ số 2 vào trước AlCl 3 để cho số nguyên tử Cl chẵn. Khi đó, vế phải có 6 nguyên tử Cl trong 2AlCl 3 , nên vế trái thêm hệ số 6 trước HCl. Al + 6HCl → 2AlCl 3 + H 2 - Vế phải có 2 nguyên tử Al trong 2AlCl 3 , vế trái ta thêm hệ số 2 trước Al. 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + H 2 - Vế trái có 6 nguyên tử H trong 6HCl, nên vế phải ta thêm hệ số 3 trước H 2 . Vậy phương trình hóa học là: 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 - 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 2: Cho sơ đồ của các phản ứng sau: a) K + O 2 → K 2 O b) Al + O 2 → Al 2 O 3 Lập phương trình hóa học của phản ứng. Lời giải: a) Đặt hệ số 2 trước K 2 O, được: K + O 2 → 2K 2 O Bên trái cần thêm 4 vào K. Vậy phương trình hóa học là: 4K + O 2 → 2K 2 O. b) Đặt hệ số 2 trước Al 2 O 3 , được: Al + O 2 → 2Al 2 O 3 Bên trái cần thêm 4 vào Al, 3 vào O 2 . Vậy phương trình hóa học là: 4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3 . Ví dụ 3: Cho sơ đồ của các phản ứng sau: a) KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 . b) Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + H 2 O Lập phương trình hóa học của phản ứng. Lời giải: a) Thêm 2 vào KMnO 4 . Vậy phương trình hóa học là 2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 . b) Thêm 2 vào Al(OH) 3 được: 2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + H 2 O Bên phải cần thêm 3 vào H 2 O. Vậy phương trình hóa học là 2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O Ví dụ 3: Cho sơ đồ phản ứng sau: K 2 CO 3 + CaCl 2 → CaCO 3 + KCl Lập phương trình hóa học của phản ứng và cho biết tỉ lệ số phân tử của các chất tham gia phản ứng. Lời giải: Phương trình hóa học: K 2 CO 3 + CaCl 2 → CaCO 3 + 2KCl Tỉ lệ số phân tử K 2 CO 3 : số phân tử CaCl 2 là 1 : 1. Ví dụ 4. Viết phương trình hóa học của các phản ứng sau
a. đốt cháy Carbon (C) trong khí oxygen thu được khí carbon dioxide (CO 2 ) b. hòa tan sodium (Na) vào nước thu được sodium hydroxide (NaOH) và khí Hydrogen (H 2 ) c. Cho dung dịch Barium chloride (BaCl 2 ) tác dụng hết với dung dịch sulfuric acid (H 2 SO 4 ) thu được chất rắn barium sulfate (BaSO 4 ) và chloric acid (HCl) d. phân hủy copper (II) hydroxide (Cu(OH) 2 ) thu được copper (II) oxide (CuO) và hơi nước a. đốt cháy Carbon (C) trong khí oxygen thu được khí carbon dioxide (CO 2 ) o t 22COCO b. hòa tan sodium (Na) vào nước thu được sodium hydroxide (NaOH) và khí Hydrogen (H 2 ) 222Na2HO2NaOHH c. Cho dung dịch Barium chloride (BaCl 2 ) tác dụng hết với dung dịch sulfuric acid (H 2 SO 4 ) thu được chất rắn barium sulfate (BaSO 4 ) và chloric acid (HCl) 2244BaClHSOBaSO2HCl d. phân hủy copper (II) hydroxide thu được copper (II) oxide và hơi nước o t 22Cu(OH)CuOHO Ví dụ 5. Cân bằng phản ứng sau: P + O 2 −−−> P 2 O 5 Lời giải: Ta thấy số nguyên tử oxi trong O 2 là số chẵn, còn trong P 2 O 5 là số lẻ nên cần đặt hệ số 2 trước công thức P 2 O 5 . P + O 2 −−−> 2P 2 O 5 Cân bằng P: 2P 2 O 5 có 2.2 = 4 nguyên tử P ta đặt hệ số 4 trước P. 4P + O 2 −−−> 2P 2 O 5 Cân bằng O: 2P 2 O 5 có 2.5 = 10 nguyên tử O ta đặt hệ số 5 trước O 2 . Ta được PTHH hoàn chỉnh: 4P + 5O 2 2P 2 O 5 Ví dụ 6. Cân bằng phản ứng sau: SO 2 + O 2 −−−> SO 3 Lời giải: Ta thấy số nguyên tử oxi trong O 2 và trong SO 2 là số chẵn, còn trong SO 3 là số lẻ nên cần đặt hệ số 2 trước công thức SO 3 . SO 2 + O 2 −−−> 2SO 3 Cân bằng S: 2SO 3 có 2 nguyên tử S ta đặt hệ số 2 trước SO 2 . Ta được PTHH hoàn chỉnh. 2SO 2 + O 2 2SO 3 Ví dụ 7. Cân bằng phản ứng sau: Na + H 2 O −−−> NaOH + H 2 Lời giải: Ta thấy số nguyên tử hydrogen trong H 2 và trong H 2 O là số chẵn, còn trong NaOH là số lẻ nên cần đặt hệ số 2 trước công thức NaOH. Na + H 2 O −−−> 2NaOH + H 2 Cân bằng Na: 2NaOH có 2 nguyên tử Na ta đặt hệ số 2 trước Na 2Na + H 2 O −−−> 2NaOH + H 2 Cân bằng H: 2NaOH + H 2 có 2 + 2 = 4 nguyên tử H ta đặt hệ số 2 trước H 2 O. Ta được PTHH hoàn chỉnh. 2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2 Ví dụ 8. Cân bằng phản ứng sau: FeS 2 + O 2 −−−> SO 2 + Fe 2 O 3 Lời giải: Ta thấy số nguyên tử oxi trong O 2 và trong SO 2 là số chẵn, còn trong Fe 2 O 3 là số lẻ nên cần đặt hệ số 2 trước công thức Fe 2 O 3 . FeS 2 + O 2 −−−> SO 2 + 2Fe 2 O 3 Cân bằng Fe: 2Fe 2 O 3 có 2 x 2 = 4 nguyên tử Fe ta đặt hệ số 4 trước FeS 2 . 4FeS 2 + O 2 −−−> SO 2 + 2Fe 2 O 3 Cân bằng S: 4FeS 2 có 4.2 = 8 nguyên tử S ta đặt hệ số 8 trước SO 2
4FeS 2 + O 2 −−−> 8SO 2 + 2Fe 2 O 3 Cân bằng O: 8SO 2 + 2Fe 2 O 3 có 8.2 + 2.3 = 22 nguyên tử O ta đặt hệ số 11 trước O 2 . Ta được PTHH hoàn chỉnh. 4FeS 2 + 11O 2 8SO 2 + 2Fe 2 O 3 Ví dụ 9. Cân bằng phản ứng sau: Al + Cl 2 −−−> AlCl 3 Lời giải: Cân bằng Cl: Đặt hệ số 2 3 trước Cl 2 ta được phương trình hoàn chỉnh Al + 2 3 Cl 2 AlCl 3 Hoặc khử mẫu (nhân các hệ số cho 2) ta được phương trình hoàn chỉnh 2Al + 3Cl 2 2AlCl 3 Ví dụ 10. Cân bằng phản ứng sau: Fe(NO 3 ) 3 −−−>Fe 2 O 3 + NO 2 + O 2 Lời giải: Thứ tự ưu tiên: Kim loại Phi kim N phi kim O Cân bằng Fe: Đặt hệ số 2 trước Fe(NO 3 ) 3 2Fe(NO 3 ) 3 −−−> Fe 2 O 3 + NO 2 + O 2 Cân bằng N: Đặt hệ số 6 trước NO 2 2Fe(NO 3 ) 3 −−−> Fe 2 O 3 + 6NO 2 + O 2 Cân bằng O: Đặt hệ số 2 3 trước O 2 ta được phương trình hoàn chỉnh 2Fe(NO 3 ) 3 Fe 2 O 3 + 6NO 2 + 2 3 O 2 Hoặc khử mẫu (nhân các hệ số cho 2) ta được phương trình hoàn chỉnh 4Fe(NO 3 ) 3 2Fe 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2 B. BÀI TẬP VẬN DỤNG PHẦN 1. TRẮC NGHIỆM Câu 1: Biến đổi vật lí là gì? A. Chuyển trạng thái này sang trạng thái khác B. Chuyển nồng độ này sang nồng độ khác C. Chuyển từ thể tích này sang thể tích khác D. Tất cả các đáp trên Câu 2: Chất được tạo thành sau phản ứng hóa học là? A. Chất phản ứng. B. Chất lỏng. C. Chất sản phẩm. D. Chất khí. Câu 3: Phản ứng sau là phản ứng gì? Phản ứng phân hủy copper (II) hydroxide thành copper (II) oxide và hơi nước thì cần cung cấp năng lượng dưới dạng nhiệt bằng cách đun nóng. Khi ngừng cung cấp nhiệt, phản ứng cũng dừng lại A. Phản ứng tỏa nhiệt. B. Phản ứng thu nhiệt. B. Phản ứng phân hủy. C. Phản ứng trao đổi. Câu 4: Phản ứng tỏa nhiệt là: A. Phản ứng có nhiệt độ lớn hơn môi trường xung quanh B. Phản ứng có nhiệt độ nhỏ hơn môi trường xung quanh C. Phản ứng có nhiệt độ bằng môi trường xung quanh D. Phản ứng không có sự thay đổi nhiệt độ Câu 5: Phản ứng thu nhiệt là A. Phản ứng có nhiệt độ lớn hơn môi trường xung quanh B. Phản ứng có nhiệt độ nhỏ hơn môi trường xung quanh C. Phản ứng có nhiệt độ bằng môi trường xung quanh D. Phản ứng không có sự thay đổi nhiệt độ