Một số bí quyết giúp học sinh cân bằng nhanh và chính xác một phương trình hóa học đơn giản

I.Đặt vấn đề

Để làm tốt các bài tập hóa học, việc cần thiết trước hết là chúng ta cần phải cân bằng nhanh và đúng các phương trình hóa học rồi làm các bước tiếp theo. Có nhiều phương pháp để cân bằng 1 phương trình hóa học trong đó có phương pháp “ thăng bằng electron và ion- electron” là một cách thăng bằng rất nhanh và chính xác. Và có thể áp dụng vào lằm các bài tập nâng cao, các bài tập khó đòi hỏi sự tư duy. Tuy nhiên đối với học sinh muốn làm theo phương pháp này thì yêu cầu độ hiểu sâu về phản ứng cũng như sự tăng giảm số oxi hóa của các nguyên tố, mà các bạn học sinh đã được học mới chỉ dừng lại ở 3 bước lập phương trình hóa học được nêu ra trong sách giáo khoa lớp 8, đó là:

+Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng.

+ Bước 2: Cân bằng số nguyên tố của mỗi nguyên tố: Tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức.

+Bước 3: Hoàn thành phương trình hóa học=> Viết phương trình hóa học.

 

doc 12 trang Người đăng trung218 Ngày đăng 06/04/2017 Lượt xem 15Lượt tải 0 Download
Bạn đang xem tài liệu "Một số bí quyết giúp học sinh cân bằng nhanh và chính xác một phương trình hóa học đơn giản", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Một số bí quyết giúp học sinh cân bằng nhanh 
và chính xác một phương trình hóa học đơn giản
I.Đặt vấn đề
Để làm tốt các bài tập hóa học, việc cần thiết trước hết là chúng ta cần phải cân bằng nhanh và đúng các phương trình hóa học rồi làm các bước tiếp theo. Có nhiều phương pháp để cân bằng 1 phương trình hóa học trong đó có phương pháp “ thăng bằng electron và ion- electron” là một cách thăng bằng rất nhanh và chính xác. Và có thể áp dụng vào lằm các bài tập nâng cao, các bài tập khó đòi hỏi sự tư duy. Tuy nhiên đối với học sinh muốn làm theo phương pháp này thì yêu cầu độ hiểu sâu về phản ứng cũng như sự tăng giảm số oxi hóa của các nguyên tố, mà các bạn học sinh đã được học mới chỉ dừng lại ở 3 bước lập phương trình hóa học được nêu ra trong sách giáo khoa lớp 8, đó là:
+Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng.
+ Bước 2: Cân bằng số nguyên tố của mỗi nguyên tố: Tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức.
+Bước 3: Hoàn thành phương trình hóa học=> Viết phương trình hóa học.
II. Giải quyết vấn đề
* Giải pháp 1: Cân bằng theo phương pháp “ Hệ số thập phân”. Để thực hiện phương pháp này, ta cần thực hiện theo các bước sau:
+Bước 1: Đưa các hệ số là số nguyên hay phân số vào trước các công thức hóa học sao cho số lương nguyên tố ở 2 vế của phương trình là như nhau.
+Bước 2: Quy đồng khử mẫu số rồi khử mẫu để được phương trình hóa học hoàn chỉnh.
t0
	Ví duï 1: Caân baèng phaûn öùng sau.
	P + O2 --	P2O5
	ÔÛ phöông trình naøy ta thaáy ôû veá phaûi coù hai nguyeân töû P vaø 5 nguyeân töû 0 coøn ôû veá traùi coù moät nguyeân töû p vaø 2 nguyeân töû O vaäy.
	Caùch laøm:
t0
	+ Ñöa heä soá 2 vaøo tröôùc p heä soá vaøo tröôùc O2 ñeå caân baèng soá nguyeân töû.
	2P + O2 --- P2O5
t0
	+Tieáp ñoù ta quy ñoàng maãu soá chung laø 2 ta ñöôïc.
	2. O2 --- P2O5
	+Khöû maãu ta ñöôïc phöông trình hoaøn chænh.
t0
	4P + 5O2 ¦ 2P2O5
	Ví duï 2: Caân baèng phaûn öùng sau.
t0
	C2H2 + O2 ---CO2 + H2O
	ÔÛ phöông trình naøy ta thaáy ôû veá phaûi coù 1 nguyeân töû C, ôû beân traùi coù 2 C vaäy.
	Caùch laøm: 
	+Ñaët heä soá 2 vaøo tröôùc CO2
t0
	C2H2 + O2 ---2O2 + H2 O
	+Luùc naøy ta thaáy ôû veá traùi coù 2 nguyeân töû O coøn ôû veá beân phaûi coù 5 nguyeân töû 0 vaäy ta theâm heä soá vaøo O2
t0
	C2H2 + O2 ---2CO2 + H2O
t0
	+Töông töï quy ñoàng roài khöû maãu soá ta ñöôïc.
t0
	2C2H2 + 5O2 ’ 2CO2 + 2H2O
	Ví duï 3: Al2O3 --- Al + O2
t0
	Töông töï ta ñaët 2 vaøo tröôùc Al vaø vaøo tröôùc O2
	Al2O3 --- 2Al + O2
t0
	Quy ñoàng maãu soá vôùi 2 roài khöû maãu ta ñöôïc phöông trình hoaù hoïc.
	2Al2O --- 4Al + 3O2
Nhaän xeùt: phöông phaùp naøy aùp duïng ñaëc bieät coù hieäu quaû vôùi caùc phöông trình coù moät hoaëc nhieàu chaát laø ñôn chaát toång soá chaát trong PÖ töø 3 ñeán 4(nhö caùc phaûn öùng giöõa kim loaïi, phi kim vôùi caùc chaát khaùc hay caùc PÖ phaân huyû taïo ra ñôn chaát).
	*Giải pháp 2: Caân baèng caùc phöông trình hoaù hoïc theo phöông phaùp “chaün-leõ”.
	Ñeå caân baèng theo phöông phaùp naøy ta laøm nhö sau:
	Xeùt caùc chaát tröôùc vaø sau phaûn öùng. Neáu soá nguyeân töû cuûa cuøng moät nguyeân toá trong moät soá coâng thöùc hoaù hoïc laø soá chaün coøn ôû coâng thöùc khaùc laïi laø soá leû thì ñaët heä soá 2 tröôùc coâng thöùc coù soá nguyeân töû laø leõ, sau ñoù tìm caùc heä soá coøn laïi.
	Ví duï 1: Caân baèng phöông trình hoaù hoïc sau.
t0
	FeS2 + O2 --- Fe2O3 + SO2
	Ta thaáy soá nguyeân töû oxi trong O2 vaø SO2 laø chaün coøn trong Fe2O3 laø leõ vaäy caàn ñaët heä soá 2 tröôùc coâng thöùc Fe2O3
t0
	Caùch laøm:
	FeS2 + O2 --- 2Fe2O3 + SO2
t0
	Tieáp theo ta laàn löôït caân baèng saét vaø löu huyønh.
t0
	4FeS2 + O2 --- 2Fe2O3 + SO2
	4FeS2 + O2 --- 2Fe2O3 + SO2 +8SO2
t0
	Cuoái cuøng ta caân baèng oxi ta thaáy ôû veá phaûi coù toång coäng 22 oxi vaäy phaûi theâm heä soá 11 vaøo tröôùc coâng thöùc 02 ta ñöôïc phöông trình hoaù hoïc.
	4FeS2 + 11 O2 ---2Fe2O3 + 8SO2
t0
	Ví duï 2: Caân baèng phöông trình hoaù hoïc sau.
	Al + CuCl2 ---AlCl3 + Cu
	Ta thaáy clo trong coâng thöùc CuCl2 laø chaün coøn trong AlCl3 leû vaäy. 
t0
	Caùch laøm: Theâm 2 tröôùc coâng thöùc AlCl3
	Al + CuCl2 ---2AlCl3 + Cu
	Tieáp theo ta caân baèng clo vaø nhaân.
	2Al + 3 CuCl2 ---2AlCl3 + Cu
	Cuoái cuøng ta caân baèng ñoàng ta ñöôïc phöông trình hoaù hoïc.
	2Al + 3CuCl2 ’2AlCl3 + 3Cu
	Ví duï 3: Laäp PTHH cuûa PÖ.
	Fe203 + HCl ---FeCl3 +H2O 
	Ta thaáy soá nguyeân töû Fe trong Fe203 laø chaün coøn trong FeCl3 laø leõ ta theâm 2 tröôùc FeCl3 
	Fe203 + HCl ---2FeCl3 +H2O 
	Ta tieáp tuïc caân baèng clo
	Fe203 + 6HCl ---2FeCl3 +H2O
	 Cuoái cuøng ta caân baèng
	Fe203 + 6HCl ’2FeCl3 +3H2O
t0
Nhaän xeùt : Trong caùc tröôøng hôïp cuï theå coù theå caùc PTHH coù nhieàu nguyeân toá maø ôû moät soá laø chaün ôû moät soá beân laø leû do ñoù ta neân choïn nguyeân toá coù soá leû cao hôn ñeå caân baèng.
Ví duï : Al + O2 --- Al2O3
t0
	Caû nguyeân toá nhoùm vaø nguyeân toá nhoùm vaø nguyeân töû oxi trong 1 coâng thöùc laø chaün 1coâng thöùc laø leû nhöng oxi coù soá leû cao hôn neân caân baèng oxi tröôùc.
	Al + O2 ---2Al2O3
t0
t0
	Al + 3 O2 ---2Al2O3
	4Al + 3 O2 ---2Al2O3
t0
	Neáu caân baèng nhoâm tröôùc heä soá tieáp theo thöôøng leû phaûi quy ñoàng khöû maãu: 
	2Al + O2 ---Al2O3
t0
	2Al + O2 ---Al2O3
	Nhaân caùc heä soá vôùi 2 roài khöû maãu .
t0
	4 Al + 3O2 ---2Al2O3
Löu yù: Vôùi PTHH coù taát caû 3 chaát trong ñoù coù 2 chaát laø ñôn chaát thì sau khi choïn ñöôïc nguyeân toá thích hôïp ñeå caân baèng ta coù theå tìm boäi soá chung nhoû nhaát cuûa caùc chæ soá nguyeân toá ñoù trong coâng thöùc hoaù hoïc ñeå tìm 2 heä soá cuøng luùc: 
t0
	Ví duï 1: Al + Cl2 ---AlCl3
	Caùch laøm ta choïn nguyeân toá clo ñeå caân baèng boäi soá chung nhoû nhaát cuûa 2 chæ soá 2, 3 laø 6. ta laáy 6 : 3 = 2 ñieàn 2 tröôùc AlCl3. Laáy 6 : 2 = 3 ñieàn 3 tröôùc Cl2 ta ñöôïc.
t0
	Al +3Cl2 ---2AlCl3
t0
	Caân baèng nhoâm:
	2Al + 3Cl2 ---2AlCl3
t0
	Ví duï 2: P + O2 ---P2O5
	Ta choïn oxi ñeå caân baèng. Boäi soá chung nhoû nhaát cuûa 2 vaø 5 laø 10. laáy boäi soá chung treân chia cho chæ soá cuûa nguyeân toá oxi trong töøng coâng thöùc hoaù hoïc ñeå tìm heä soá.
	10 : 2 = 5 ñieàn 5 vaøo tröôùc O2; 
	10 : 5 = 2 ñieàn 2 vaøo tröôùc P2O5 ta ñöôïc:
t0
	P + 5O2 ---2P2O5
t0
	Sau ñoù caân baèng phoát pho baèng caùch theâm 4 vaøo tröôùc P ta ñöôïc PTHH.
	4P + 5O2 2P2O5
t0
	Ví duï 3: N2 + 3H2 ---2NH3
	Ta choïn Hidroâ. Boäi soá chung gaàn nhaát cuûa 2 chæ soá, cuûa nguyeân toá Hiñroâ laø 6 laày boäi soá chung vöøa tìm ñöôïc laàn löôït chia cho chæ soá cuûa caùc chæ soá trong töøng coâng thöùc, ta tìm ñöôïc caùc heä soá töông öùng laø
t0
	N2 + 3H2 2NH3 
	*Giải pháp 3: Caân baèng phaûn öùng theo phöông phaùp “ Ñaïi soá”. Ñeå caân baèng phöông trình hoaù hoïc theo phöông phaùp naøy ta caàn thöïc hieän caùc bước sau:
	+Bước 1: Ñöa caùc heä soá a, b, c, d, e laàn löôït vaøo tröôùc coâng thöùc hoaù hoïc ôû 2 veá cuûa PTHH.
	+Bước 2: Caân baèng soá nguyeân töû ôû 2 veá cuûa phöông trình baèng 1 heä phöông trình ñaïi soá baäc nhaát chöùa caùc aån a, b, c, d, e(löu yù ñeå laäp ñöôïc caùc phöông trình caàn naém vöõng toång soá nguyeân töû cuûa 1 nguyeân toá ôû veá traùi luoân baèng toång soá nguyeân töû, nguyeân toá ñoù ôû veá phaûi. Nhö vaäy vôùi 1 PTHH baát kì neáu coù toång soá chaát laø n thì ta luoân laäp ñöôïc(n – 1) phöông trình).
	+Bước 3 : Giaûi heä phöông trình vöøa laäp ñeå tìm caùc heä soá a, b, c, d, e(löu yù vì heä phöông trình coù n aån nhöng chæ coù(n-1) PTHH neân ta choïn 1 giaù trò baát kì cho 1 aån soá naøo ñoù sao cho deã tìm ñöôïc caùc heä soá coøn laïi theo giaù trò ñoù, giaûi tìm caùc heä soá coøn laïi).
	+Bước 4: Ñöa caùc giaù trò (a, b, c, d, e) vöøa tìm ñöôïc vaøo PTHH (neáu heä soá tìm ñöôïc laø phaân soá ta quy ñoàng roài khöû maãu)
	Ví duï 1: Laäp phöông trình hoaù hoïc.
Cu + HNO3 ---- Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
	+Bước 1: Ñaët caùc heä soá hôïp thöùc vaøo PTHH.
	a Cu + b HNO3 ----c Cu(NO3)2 + d NO2 + e H2O
	+Bước 2: Thieát laäp heä phöông trình döïa vaøo moái lieân heä toång soá nguyeân töû cuûa 1 nguyeân toá phaûi baèng toång soá nguyeân töû cuûa nguyeân toá ñoù ôû beân phaûi: Ta laäp ñöôïc caùc PTHH(5 chaát neân laäp ñöôïc 4 phöông trình ñaïi soá).
	Cu : a = c	(1)
	H : b = 2.e	(2)
	N : b = 2 . c + d	(3)
	O : 3b = 3.2.c + 2d + e 3b = 6c + 2d + e 	(4)
	+Bước 3: Giaûi heä phöông trình ñaïi soá treân baèng caùch: choïn heä soá c = 1(coù theå choïn 1 heä soá khaùc vaø 1 giaù trò khaùc tuy vaäy vieäc tính coù theå gaëp khoù khaên hôn) töø (1) a = c = 1
	Maët khaùc ta coù: b = 2e e = . Thay caùc giaù trò treân vaøo(3) vaø(4) ta ñöôïc: 	b = 2 + d b = 2 + d
 3b = 6 + 2d + 5b = 12 + 4d 
	Giaûi heä phöông trình treân ta ñöôïc: d = 2; b = 4
	b = 4 thay vaøo phöông trình(2) ta ñöôïc
	4 = 2. e e = 2
	+Bước 4: Ñöa caùc heä soá vöøa tìm ñöôïc vaøo PTHH ta ñöôïc phöông trình hoaøn chænh: Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
t0
	Ví duï 2: Laäp PTHH cuûa phaûn öùng:
	Cu + H2SO4 ñ ----CuSO4 + SO2 + H2O
t0
	+Bước 1: Ñöa heä soá hôïp thöùc vaøo PTHH:
	a Cu + b H2SO4 ----c CuSO4 + d SO2 + e H2O
	+Bước 2: Caân baèng soá nguyeân ôû hai veá cuûa phaûn öùng:
	Cu : a = c	(1)
	S : b = c + d	(2)
	H : 2b = 2e	(3)
	O : 4b = 4c + 2d + e	(4)
	+Bước 3: Giaûi heä PTHH treân baèng caùch töø phöông trình (3) choïn e = 1 b = 1. Tieáp tuïc giaûi baèng caùch theá giaù trò b vaø e vaøo phöông trình 3, 4 sau ñoù giaûi heä ta ñöôïc c = d = . Thay c = vaøo phöông trình (1) ta ñöôïc a = .
t0
	+Bước 4. Thay vaøo PTHH ta ñöôïc 
	Cu + H2SO4ñ ---- CuSO4 + SO2 + H2O
	Quy ñoàng maãu soá vôùi 2 roài khöû maãu ta ñöôïc PTHH:
t0
Cu + H2SO4ñ CuSO4 + SO2 + 2H2O
Nhaän xeùt: Öu ñieåm cuûa phöông phaùp laø vôùi baát kì phöông trình hoaù hoïc naøo, ñaëc bieät laø vôùi caùc phöông trình khoù neáu aùp duïng ñuùng ta luoân tìm ñöôïc caùc heä soá thích hôïp. Nhöôïc ñieåm phöông phaùp naøy daøi, giaûi coù theå ra nghieäm laø phaân soá vieäc tính toaùn deã nhaàm laãn do ñoù maát thôøi gian. Neáu chæ aùp duïng phöông phaùp naøy thì khi caân baèng caùc phöông trình khoù vaø khoâng giôùi haïn veà thôøi gian.
	*Giải pháp 4: Ñaây khoâng phaûi laø moät phöông phaùp deã caân baèng PTHH maø chæ laø löu yù cho caùc em hoïc sinh caân baèng. Ñoù laø trong khi laäp nhieàu phöông trình hoaù hoïc coù raát nhieàu caùc phöông trình töông töï nhau xong caùc em vaãn caân baèng töøng phöông trình moät. Ñieàu ñoù raát maát thôøi gian aûnh höôûng ñeán keát quaû laøm baøi. Do ñoù khi caân baèng neân phaân loaïi PTHH töông töï nhau. Sau ñoù caân baèng chính xaùc moät PTHH roài laáy caùc heä soá ñoù ñieàn vaøo caùc PTHH töông töï.
t0
	Ví duï: Caân baèng caùc PTHH sau:
	a. Fe + Cl2 ----FeCl3
t0
	b. Fe2O3 + H2SO4 ----Fe2(SO4)3 + H2O
	c. Al + Br2 ----AlBr3
	d. Al2O3 + H2SO4 ---- Al2(SO4)3 + H2O
	..
	Ta thaáy phöông trình (a) gioáng vôùi phöông trình (c) vaø phöông trình (b). vaäy ta caân baèng PT (a) vaø (b) roài laáy keát quaû ñieàn vaøo caùc PT gioáng nhau:
	a.	Fe + 3Cl2 ----2FeCl3
t0
b.	2Fe + 3Cl2 2FeCl3
t0
	Suy ra: PTHH cuûa (c) laø:
	2Al + 3Cl2 2AlCl3
	Töông töï ta caân baèng PT (b)
t0
	Fe2O3 + 3H2SO4 ----Fe2(SO4)3 + H2O
	Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O
t0
	Suy ra PT (d) laø:
	Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O
Cuõng qua caùc ví duï treân ta thaáy 1 PTHH coù theå coù nhieàu caùch caân baèng khaùc nhau do ñoù.
	=>Cuoái cuøng: Muoán caân baèng nhanh vaø chính xaùc ñoøi hoûi caùc bạn phaûi töï giaùc vaän duïng thöôøng xuyeân vaø linh hoaït caùc bí quyeát caân baèng vaøo caùc PTHH cuï theå ñeå thuaàn thuïc hoaøn chænh kyõ naêng caân baèng cuûa mình.
	III. KEÁT LUAÄN
	Treân ñaây laø moät soá bí quyeát giuùp hoïc sinh chúng em có thể cân baèng nhanh, chính xaùc các phương trình phản ứng vaø phuø hôïp vôùi trình ñoä nhaän thöùc chung của các bậc học sinh maø chúng em ñaõ tìm hiểu và chon lọc. Maët khaùc trong SGK khoâng ñeà caäp ñeán vaán ñeà naøy hoaëc chöa toång hôïp thaønh heä thoáng vaø caùc saùch tham khaûo dù cũng đã có nhưng đòi hỏi người đọc có trình độ nhận thức cao thường dành cho học sinh các lớp phân ban hoặc các lớp chọn. Dođđó chúng em nghĩ rằng việc áp dụng các phương pháp cân bằng đơn giản trên đây cho học sinh là 1 điều vô cùng cần thiết. Tuy nhiên, trong quá trình làm đề tài nghiên cứu không thể tránh được những thiếu sót, mong thầy cô và các bạn có thể bổ sung, đóng góp ý kiến để đề tài của chúng em hoàn chỉnh hơn và có thể áp dụng được vào học tập của học sinh.
	Chúng em xin chân thành cảm ơn!
MỘT SỐ TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 
	- Baùo theá giôùi trong ta soá 50 + 51 - 04/05/2006 baøi cuûa taùc giaû Huyønh Vaên UÙt THCS Hoa Lö – Quaän 9 – TP. Hoà Chí Minh.
	- Phöông phaùp daïy hoïc trong nhaø tröôøng phoå thoâng – taùc giaû: Leâ Vaên Duõng – Nguyeãn Thò Kim Cuùc.
	- Rèn luyện kĩ năng giải toán Hóa học – Ngô Ngọc An
	- Moät soá taøi lieäu khaùc coù lieân quan ( bài giảng tài liệu trên Internet ).
*****

Tài liệu đính kèm:

  • docDe_tai_Nghien_cuu_Khoa_hoc_Mon_Hoa_Hoc_11.doc