Sáng kiến kinh nghiệm - Rèn luyện kỹ năng cân bằng phương trình hóa học lớp 8 trường TH&THCS Thạnh Trị

Ví dụ: công thức hóa học của khí hiđrô, khí nitơ là H2, N2
 * Công thức của hợp chất gồm kí hiệu hóa học của những nguyên tố tạo ra chất kèm theo chỉ số ở chân. Công thức dạng chung AxByCz
Trong đó: A,B,C là kí hiệu hóa học
 x, y,z là chỉ số và nếu chỉ số là 1 thì không ghi
Ví dụ: công thức hóa học của hợp chất nước là H2O, kaliclorua là KCl, axit sunfuric là H2SO4
* Ý nghĩa của công thức hóa học
Mỗi công thức hóa học cho ta biết ý nghĩa sau:
- Nguyên tố nào tạo ra chất.
- Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử chất.
- Phân tử khối.
Cho học sinh viết đúng phương trình hóa học dạng chữ.
Đối với phương trình hóa học viết đúng phương trình hóa học dạng chữ là rất cần thiết. Từ những phương trình hóa học dạng chữ thay tên các chất bằng công thức hóa học được sơ đồ phản ứng.
	Ví dụ1: Lưu huỳnh tác dụng với sắt tạo ra sắt(II)sunfua.
Phương trình hóa học dạng chữ: Lưu huỳnh + sắt "sắt(II)sunfua
Sơ đồ phản ứng hóa học:	S + Fe ---> FeS
	Ví dụ2: kẻm tác dụng với axit clohiđric tạo ra kẻm clorua và giải phóng khí hiđrô
Phương trình hóa học dạng chữ: Kẻm + axit clohiđric " kẻm clorua + khí hiđrô
Sơ đồ phản ứng hóa học:	Zn + HCl ---> ZnCl + H2
Hướng dẫn học sinh cách cân bằng phương trình hóa học.
Khi đã nắm vững ba Bước lập 1 phương trình hoá học ở SGK lớp 8 là.
	Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng.
Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố: Tìm hệ số thích hợp đặt trước các công thức.
	Bước 3: Viết phương trình hoá học.
Để cân bằng nhanh và chính xác hệ số các em có thể thực hiện một trong bốn cách sau: 
Cách 1: Cân bằng theo phương pháp “Hệ số thập phân”. Để cân bằng phản ứng theo phương pháp này ta cần thực hiện các Bước pháp sau.
	Bước1: Đưa các hệ số là số nguyên hay phân số vào trước các công thức hoá học sao cho số nguyên tử hai vế bằng nhau.
	Bước2: Quy đồng mẫu số rồi khử mẫu để được PTHH hoàn chỉnh.
 t0
	Ví dụ 1: Cân bằng phản ứng sau.
	P + O2 	P2O5
	Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử 0 còn ở vế trái có một nguyên tử P và 2 nguyên tử O vậy.
	Cách làm: Đưa hệ số 2 vào trước P hệ số vào trước O2 để cân bằng số nguyên tử.
t0
	2P + O2 --- P2O5
	Tiếp đó ta quy đồng mẫu số chung là 2 ta được.
t0
	2. O2 --- P2O5
t0
	Khử mẫu ta được phương trình hóa học hoàn chỉnh.
	4P + 5O2 ¦ 2P2O5
t0
	Ví dụ 2: Cân bằng phản ứng sau.
	C2H2 + O2 ---CO2 + H2O
	Ở phương trình này ta thấy ở vế phải có 1 nguyên tử C, ở bên trái có 2 C vậy.
t0
	Cách làm: Đặt hệ số 2 vào trước CO2
	C2H2 + O2 ---2CO2 + H2 O
t0
	Lúc này ta thấy ở vế trái có 2 nguyên tử O còn ở vế bên phải có 5 nguyên tử 0 vậy ta thêm hệ số vào O2
	C2H2 + O2 ---2CO2 + H2O
t0
	Tương tự quy đồng rồi khử mẫu số ta được phương trình hóa học.
t0
	2C2H2 + 5O2 ’ 2CO2 + 2H2O
	Ví dụ 3: Al2O3 --- Al + O2
t0
	Tương tự ta đặt 2 vào trước Al và vào trước O2
	Al2O3 --- 2Al + O2
t0
	Quy đồng mẫu số với 2 rồi khử mẫu ta được phương trình hoá học.
	2Al2O3 ’ 4Al + 3O2
	* Nhận xét: phương pháp này áp dụng đặc biệt có hiệu quả với các phương trình có một hoặc nhiều chất là đơn chất, tổng số chất trong phản ứng từ 3 đến 4 (như các phản ứng giữa kim loại, phi kim với các chất khác hay các phản ứng phân huỷ tạo ra đơn chất).
Cách 2 : Cân bằng các phương trình hoá học theo phương pháp “chẵn-lẽ”.
	Để cân bằng theo phương pháp này ta làm như sau:
	Xét các chất trước và sau phản ứng. Nếu số nguyên tử của cùng một nguyên tố trong một số công thức hoá học là số chẵn còn ở công thức khác lại là số lẻ thì đặt hệ số 2 trước công thức có số nguyên tử là lẽ, sau đó tìm các hệ số còn lại.
t0
	Ví dụ 1: Cân bằng phương trình hoá học sau.
	FeS2 + O2 --- Fe2O3 + SO2
	Ta thấy số nguyên tử oxi trong O2 và SO2 là chẵn còn trong Fe2O3 là lẽ vậy cần đặt hệ số 2 trước công thức Fe2O3
t0
	Cách làm:
	FeS2 + O2 --- 2Fe2O3 + SO2
	Tiếp theo ta lần lượt cân bằng sắt và lưu huỳnh.
t0
t0
	4FeS2 + O2 --- 2Fe2O3 + SO2
	4FeS2 + O2 --- 2Fe2O3 +8SO2
	Cuối cùng ta cân bằng oxi ta thấy ở vế phải có tổng cộng 22 oxi vậy phải thêm hệ số 11 vào trước công thức O2 ta được phương trình hoá học.
t0
	4FeS2 + 11 O2 ---2Fe2O3 + 8SO2
t0
	Ví dụ 2: Cân bằng phương trình hoá học sau.
	Al + CuCl2 ---AlCl3 + Cu
	Ta thấy clo trong công thức CuCl2 là chẵn còn trong AlCl3 lẻ vậy. 
t0
	Cách làm: Thêm 2 trước công thức AlCl3
	Al + CuCl2 ---2AlCl3 + Cu
	Tiếp theo ta cân bằng Clo .
	2Al + 3 CuCl2 ---2AlCl3 + Cu
	Cuối cùng ta cân bằng đồng ta được phương trình hoá học.
	2Al + 3CuCl2 ’2AlCl3 + 3Cu
	Ví dụ 3: Lập PTHH của PƯ.
	Fe2O3 + HCl ---FeCl3 +H2O 
	Ta thấy số nguyên tử Fe trong Fe2O3 là chẵn còn trong FeCl3 là lẽ ta thêm 2 trước FeCl3 
	Fe2O3 + HCl ---2FeCl3 +H2O 
	Ta tiếp tục cân bằng clo
	Fe2O3 + 6HCl ---2FeCl3 +H2O
	 Cuối cùng ta cân bằng được phương trình hoá học
	Fe2O3 + 6HCl ’2FeCl3 +3H2O
t0
	* Nhận xét : Trong các trường hợp cụ thể có thể các PTHH có nhiều nguyên tố mà ở một số là chẵn ở một số bên là lẻ do đó ta nên chọn nguyên tố có số lẻ cao hơn để cân bằng.
Ví dụ : Al + O2 --- Al2O3
	Cả nguyên tố nhôm và nguyên tử oxi trong 1 công thức là chẵn 1 công thức là lẻ nhưng oxi có số lẻ cao hơn nên cân bằng oxi trước.
	Al + O2 ---2Al2O3
t0
t0
	Al + 3 O2 ---2Al2O3
	4Al + 3 O2 ---2Al2O3
t0
t0
	Nếu cân bằng nhôm trước hệ số tiếp theo thường lẻ phải quy đồng khử mẫu: 2Al + O2 ---Al2O3
	2Al + O2 ---Al2O3
	Nhân các hệ số với 2 rồi khử mẫu .
	4 Al + 3O2 ---2Al2O3
t0
	Cuối cùng ta cân bằng ta được phương trình hoá học.
	4 Al + 3O2 ’2Al2O3
* Lưu ý: Với PTHH có tất cả 3 chất trong đó có 2 chất là đơn chất thì sau khi chọn được nguyên tố thích hợp để cân bằng ta có thể tìm bội số chung nhỏ nhất của các chỉ số nguyên tố đó trong công thức hoá học để tìm 2 hệ số cùng lúc: 
t0
Ví dụ 1: Al + Cl2 ---AlCl3
t0
	Cách làm: Ta chọn nguyên tố clo để cân bằng bội số chung nhỏ nhất của 2 chỉ số 2, 3 là 6. Ta lấy 6 : 3 = 2 điền 2 trước AlCl3. Lấy 6 : 2 = 3 điền 3 trước Cl2 ta được.
	Al +3Cl2 ---2AlCl3
t0
	Cân bằng nhôm:
	2Al + 3Cl2 ---2AlCl3
t0
	Cuối cùng cân bằng ta được phương trình hoá học.
t0
	2Al + 3Cl2 ’2AlCl3
Ví dụ 2: P + O2 ---P2O5
	Ta chọn oxi để cân bằng. Bội số chung nhỏ nhất của 2 và 5 là 10. lấy bội số chung trên chia cho chỉ số của nguyên tố oxi trong từng công thức hoá học để tìm hệ số.
t0
	10 : 2 = 5 điền 5 vào trước O2; 10 : 5 = 2 điền 2 vào trước P2O5 ta được:
	P + 5O2 ---2P2O5
t0
	Sau đó cân bằng phốt pho bằng cách thêm 4 vào trước P ta được PTHH.
	4P + 5O2 2P2O5
Ví dụ 3: N2 + H2 ---NH3
t0
	Ta chọn Hidrô. Bội số chung gần nhất của 2 chỉ số, của nguyên tố Hiđrô là 6 lấy bội số chung vừa tìm được lần lượt chia cho chỉ số của các chỉ số trong từng công thức, ta tìm được các hệ số tương ứng là
	N2 + 3H2 ---2NH3
Cuối cùng ta được phương trình hoá học.t0
	N2 + 3H2 2NH3 
Cách 3 : Cân bằng phản ứng theo phương pháp “ Đại số”. Để cân bằng phương trình hoá học theo phương pháp này ta cần thực hiện các Bước sau:
	Bước1: Đưa các hệ số a, b , c, d, e lần lượt vào trước công thức hoá học ở 2 vế của PTHH.
	Bước2: Cân bằng số nguyên tử ở 2 vế của phương trình bằng 1 hệ phương trình đại số bậc nhất chứa các ẩn a, b, c, d, e(lưu ý để lập được các phương trình cần nắm vững tổng số nguyên tử của 1 nguyên tố ở vế trái luôn bằng tổng số nguyên tử, nguyên tố đó ở vế phải. Như vậy với 1 PTHH bất kì nếu có tổng số chất là n thì ta luôn lập được(n – 1) phương trình).
	Bước3: Giải hệ phương trình vừa lập để tìm các hệ số a, b, c, d, e(lưu ý vì hệ phương trình có n ẩn nhưng chỉ có(n-1) PTHH nên ta chọn 1 giá trị bất kì cho 1 ẩn số nào đó sao cho dễ tìm được các hệ số còn lại theo giá trị đó, giải tìm các hệ số còn lại).
	Bước4: Đưa các giá trị (a, b, c, d, e) vừa tìm được vào PTHH (nếu hệ số tìm được là phân số ta quy đồng rồi khử mẫu)
	Ví dụ 1: Lập phương trình hoá học.
Cu + HNO3 ---- Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
	Bước1: Đặt các hệ số hợp thức vào PTHH.
	a Cu + b HNO3 ----c Cu(NO3)2 + d NO2 + e H2O
	Bước2: Thiết lập hệ phương trình dựa vào mối liên hệ tổng số nguyên tử của 1 nguyên tố phải bằng tổng số nguyên tử của nguyên tố đó ở bên phải: Ta lập được các PTHH(5 chất nên lập được 4 phương trình đại số).
	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)
	Bước3: Giải hệ phương trình đại số trên bằng cách: chọn hệ số c = 1(có thể chọn 1 hệ số khác và 1 giá trị khác tuy vậy việc tính có thể gặp khó khăn hơn) từ (1) a = c = 1
	Mặt khác ta có: b = 2e e = . Thay các giá trị trên vào(3) và(4) ta được.
	b = 2 + d
	3b = 6 + 2d + 5b = 12 + 4d 
	Giải hệ phương trình trên ta được: d = 2; b = 4
	b = 4 thay vào phương trình(2) ta được
	4 = 2. e e = 2
	Bước4: Đưa các hệ số vừa tìm được vào PTHH ta được phương trình hoàn chỉnh: Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
t0
	Ví dụ 2: Lập PTHH của phản ứng:
	Cu + H2SO4 đ ----CuSO4 + SO2 + H2O
t0
	Bước1: Đưa hệ số hợp thức vào PTHH:
	a Cu + b H2SO4 ----c CuSO4 + d SO2 + e H2O
	Bước2: Cân bằng số nguyên ở hai vế của phản ứng:
	Cu : a = c	(1)
	S : b = c + d	(2)
	H : 2b = 2e	(3)
	O : 4b = 4c + 2d + e	(4)
	Bước3: Giải hệ PTHH trên bằng cách từ phương trình (3) chọn e = 1 b = 1. Tiếp tục giải bằng cách thế giá trị b và e vào phương trình 3, 4 sau đó giải hệ ta được c = d = . Thay c = vào phương trình (1) ta được a = .
t0
	Bước4. Thay vào PTHH ta được 
	Cu + H2SO4đ ---- CuSO4 + SO2 + H2O
t0
	Quy đồng mẫu số với 2 rồi khử mẫu ta được PTHH:
Cu + 2H2SO4đ CuSO4 + SO2 + 2H2O
	* Nhận xét: Ưu điểm của phương pháp là với bất kì phương trình hoá học nào, đặc biệt là với các phương trình khó nếu áp dụng đúng ta luôn tìm được các hệ số thích hợp. Nhược điểm phương pháp này dài, giải có thể ra nghiệm là phân số việc tính toán dễ nhầm lẫn do đó mất thời gian. Nếu chỉ áp dụng phương pháp này thì khi cân bằng các phương trình khó và không giới hạn về thời gian.
Cách 4: Đây không phải là một phương pháp dễ cân bằng phương trình hóa học mà chỉ là lưu ý cho các em học sinh cân bằng. Đó là trong khi lập nhiều phương trình hoá học có rất nhiều các phương trình tương tự nhau song các em vẫn cân bằng từn