Cách cân bằng phản ứng bằng phương pháp thăng bằng electron
|
Cách cân bằng phương trình hóa học lớp 10 được lingocard.vn biên soạn hướng dẫn các bạn cách cân bằng oxi hóa khử cũng như đưa ra các dạng bài tập để luyện tập. Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử là dạng bài tập cơ bản và rất quan trọng đối với môn Hóa học THPT. Hy vọng qua tài liệu này các bạn học sinh có thể nắm chắc các bước cân bằng. Từ đó vận dụng cân bằng phương trình. Show I. Phương pháp và ví dụ về bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử1. Phương pháp Nguyên tắc: Tổng số electron nhường = Tổng số electron nhận Bước 1. Xác định số oxi hóa thay đổi thế nào. Đang xem: Cách cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp thăng bằng e Bước 2. Lập thăng bằng electron. Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phương trình phản ứng và tính các hệ số còn lại. Lưu ý: Ta có thể cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp tăng – giảm số oxi hóa với nguyên tắc: tổng số oxi hóa tăng = tổng số oxi hóa giảm. Phản ứng oxi hóa – khử còn có thể được cân bằng theo phương pháp ion–electron: ví dụ … Nếu trong một phương trình phản ứng oxi hóa – khử có nhiều nguyên tố có số oxi hóa cùng giảm (hoặc cùng tăng) mà: + Nếu chúng thuộc cũng một chất: thì phải đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử. + Nếu chúng thuộc các chất khác nhau: thì phải đảm bảo tỉ lệ số mol của các chất đó theo đề đã cho. * Trường hợp đối với hợp chất hữu cơ: Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ trước và sau phản ứng có một nhóm nguyên tử thay đổi và một số nhóm không đổi thì nên xác định số oxi hóa của C trong từng nhóm rồi mới cân bằng. Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ thay đổi toàn bộ phân tử, nên cân bằng theo số oxi hóa trung bình của C. 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1. Cân bằng phản ứng: CrS + HNO3 → Cr(NO3)3 + NO2 + S + H2O Hướng dẫn: Bước 1. Xem thêm: Cách Viết Phương Trình Tiếp Tuyến Biết Hệ Số Góc Cực Hay, Tiếp Tuyến Biết Hệ Số Góc Xác định sự thay đổi số oxi hóa: Cr+2 → Cr+3 S-2 → S0 N+5 → N+4 Bước 2. Lập thăng bằng electron: Cr+2 → Cr+3 + 1e S-2 → S0 + 2e CrS → Cr+3 + S+0 + 3e 2N+5 + 1e → N+4 → Có 1CrS và 3N . Bước 3. Đặt các hệ số vừa tìm vào phản ứng và cân bằng phương trình phản ứng: CrS + 6HNO3 → Cr(NO3)3 + 3NO2 + S + 3H2O Ví dụ 2. Cân bằng phản ứng trong dung dịch bazơ: NaCr + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr Hướng dẫn: CrO2- + 4OH- → CrO42- + 2H2O + 3e Br2 + 2e → 2Br- Phương trình ion: 2 + 8OH- + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br- + 4H2O Phương trình phản ứng phân tử: 2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O Ví dụ 3. Cân bằng phản ứng trong dung dịch có O tham gia: KMnO4 + H2O + K2SO3 → MnO2 + K2SO4 Hướng dẫn: 2MnO4 – + 3e + 2H2O → MnO2 + 4OH- SO3 2- + H2O → SO42- + 2H+ + 2e Phương trình ion: 2MnO4- + H2O + 3SO32- → 2MnO2 + 2OH- + 3SO42- Phương trình phản ứng phân tử: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH II. Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử và hướng dẫn giảia. Dạng đơn giản (trong phản ứng có một chất oxi hóa, một chất khử rõ ràng) VD1: Cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron. 1. Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 1x (Al0 – 3e → Al+3) 3x (N+5 + 1e → N+4) 2. Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O 1x (Al0 – 3e → Al+3) 1x (N+5 + 3e → N+2) 3. 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O 8x (Al0 – 3e → Al+3) 3x (2N+5 + (2×4)e → 2N+1) 4. 10Al + 36HNO3 → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O 10x (Al0 – 3e → Al+3) 3x (2N+5 + 10e → N20) 5. 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O 8x (Al0 – 3e → Al+3) 3x (N+5 + 8e → N-3) 6. 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 3x (Cu0 – 2e → Cu+2) 2x (N+5 + 3e → N+2) 7. 2Fe + 6H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 1x (2Fe0 – 6e → 2Fe+3) 3x (S+6 + 2e → S+4) 8. 2Fe + 4H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + S + 4H2O 1x (2Fe0 – 6e → 2Fe+3) 1x (S+6 + 6e → S0) 9. 8Fe + 15H2SO4 đặc → 4Fe2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O 4x (2Fe0 – 6e → 2Fe+3) 3x (S+6 + 8e → S-2) 10. Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O 1x (Cu0 – 2e → Cu+2) 1x (S+6 + 2e → S+4) 11. 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O 4x (Zn0 – 2e → Zn+2) 1x (2N+5 + 8e → 2N+1) 12. 4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 4x (Mg0 – 2e → Mg+2) 1x (N+5 + 8e → N-3) 13. 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O 3x (3Fe+8/3 – 3×1/3e → 3Fe+3) 1x (N+5 + 3e → N+2) 14. 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH 3x (S+4 – 2e → S+6) 2x (Mn+7 + 3e → Mn+4) 15. K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3+ 3Fe2(SO4)3 + 7H2O 1x (2Cr+6 + 6e → 2Cr+3) 3x (2Fe+2 – 2e →2Fe+3) b. Dạng phản ứng nội phân tử (phản ứng chỉ xảy ra trong một phân tử) 1. 2KClO3 →2KCl + 3O2 2x (Cl+5 + 6e → Cl-1) 3x (2O-2 – 4e → O20) 2. ? KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 3. 2Cu(NO3)2 →2CuO + 4NO2 + O2 2x (2N+5 + 2e → 2N+4) 1x (2O-2 – 4e → O20) ? (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + O2 c. Phản ứng tự oxi hóa khử (Sự tăng giảm số oxi hóa xảy ra chỉ trên 1 nguyên tố) 1. 2Cl2 + 4NaOH → 2NaCl + 2NaClO+ 2H2O (cb sau đó tối giản) 1x (Cl20 + 2e → 2Cl-) 1x (Cl20 – 2e → 2Cl+1) 2. 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O 5x (Cl20 + 2e → 2Cl-) 1x (Cl20 – 10e → 2Cl+5) 3. 4S + 6NaOH → 2Na2S + Na2S2O3 + 3H2O 2x (S0 + 2e → S-2) 1x (S0 – 4e → 2S+2) 4. ? K2MnO4 + H2O → KMnO4 + MnO2 + KOH 1x (Mn+6 + 2e → Mn+4) 2x (Mn+6 – 1e → Mn+7) 5. 3NaClO → 2NaCl + NaClO3 2x (Cl+1 + 2e → Cl-) 1x (Cl+1 – 4e → Cl+5) 6. 2NaOH + 4I2 → 2NaI + 2NaIO + H2O 1x (I20 + 2e → 2I-) 1x (I20 – 2e → 2I+1) 7. 8NaOH + 4S → Na2SO4 + 3Na2S + 4H2O 1x (S0 – 6e → 2S+6) 3x (S0 + 2e → S-2) d. Phản ứng oxi hóa khử phức tạp 1. Phản ứng oxi hóa khử có chứa hợp chất hữu cơ CH3CH + KMnO4 + KOH → CH3COOK + K2CO3 + MnO2 + H2O CH≡CH + KMnO4 + H2SO4 → H2C2O4 + MnO2 + KOH CH3OH + KMnO4 + H2SO4 → HCOOH + MnSO4 + K2SO4 + H2O 2. Phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của nhiều hơn hai nguyên tử FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + N2O + H2O Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + CuSO4 + NO + H2O CuFeS2 + O2 + Fe2(SO4)3 + H2O → CuSO4 + FeSO4 + H2SO4 ……………………….. Trên đây lingocard.vn đã giới thiệu Cách cân bằng phương trình hóa học lớp 10. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, lingocard.vn xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà lingocard.vn tổng hợp biên soạn và đăng tải. Xem thêm: Các Bài Văn Mẫu Lớp 2 Học Kì 1 5 Bài Văn Hay Thi Học Kì 1 Lớp 2 Ngoài ra, lingocard.vn đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THPT miễn phí trên Facebook, mời bạn đọc tham gia nhóm Tài liệu học tập lớp 10 để có thể cập nhật thêm nhiều tài liệu mới nhất. Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Phương trình
Quảng cáo Theo trình tự 3 bước với nguyên tắc: Tổng electron nhường = tổng electron nhận Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa. Bước 2. Lập thăng bằng electron. Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại. Lưu ý: - Ngoài phương pháp thăng bằng electron, còn có thể cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp tăng – giảm số oxi hóa với nguyên tắc: tổng số oxi hóa tăng = tổng số oxi hóa giảm. - Phản ứng oxi hóa – khử còn có thể được cân bằng theo phương pháp thăng bằng ion – electron: lúc đó vẫn đảm bảo nguyên tắc thăng bằng electron nhưng các nguyên tố phải được viết ở dạng ion đúng, như NO3-, SO42-, MnO4-, Cr2072-,... - Nếu trong phản ứng oxi hóa – khử có nhiều nguyên tố có số oxi hóa cùng tăng (hoặc cùng giảm) mà: + Chúng thuộc một chất thì phải đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử. + Chúng thuộc các chất khác nhau thì phải đảm bảo tỉ lệ số mol của các chất đó theo đề cho. * Với hợp chất hữu cơ: - Nếu hợp chất hữu cơ trước và sau phản ứng có một nhóm nguyên tử thay đổi và một số nhóm không đổi thì nên xác định số oxi hóa của C trong từng nhóm rồi cân bằng. - Nếu hợp chất hữu cơ thay đổi toàn phân tử, nên cân bằng theo số oxi hóa trung bình của C. Quảng cáo Ví dụ 1. Cân bằng phản ứng: FeS + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2SO4 + H2O Hướng dẫn: Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa: Fe+2 → Fe+3 S-2 → S+6 N+5 → N+1 Bước 2. Lập thăng bằng electron: Fe+2 → Fe+3 + 1e S-2 → S+6 + 8e FeS → Fe+3 + S+6 + 9e 2N+5 + 8e → 2N+1 → Có 8FeS và 9N2O. Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại: 8FeS + 42HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 9N2O + 8H2SO4 + 13H2O Quảng cáo Ví dụ 2. Cân bằng phản ứng trong dung dịch bazơ: NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr Hướng dẫn: CrO2- + 4OH- → CrO42- + 2H2O + 3e Br2 + 2e → 2Br- Phương trình ion: 2CrO2- + 8OH- + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br- + 4H2O Phương trình phản ứng phân tử: 2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O Ví dụ 3. Cân bằng phản ứng trong dung dịch có H2O tham gia: KMnO4 + K2SO3 + H2O → MnO2 + K2SO4 Hướng dẫn: MnO4- + 3e + 2H2O → MnO2 + 4OH- SO32- + H2O → SO42- + 2H+ + 2e Phương trình ion: 2MnO4- + H2O + 3SO32- → 2MnO2 + 2OH- + 3SO42- Phương trình phản ứng phân tử: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH Ví dụ 4. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau: C6H12O6 + KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O Hướng dẫn: 5C6H12O6 + 24KMnO4 + 36H2SO4 → 12K2SO4 + 24MnSO4 + 30CO2 + 66H2O Câu 1. Cho phản ứng: Na2SO3 + KMnO4 + H2O → Na2SO4 + MnO2 + KOH Tỉ lệ hệ số của chất khử và chất oxi hóa sau khi cân bằng là: A. 4:3 B. 3:2 C. 3:4 D. 2:3
Đáp án: B  ⇒ 3Na2SO3 + 2KMnO4 → 3Na2SO4 + 2MnO2 Kiểm tra hai vế: thêm 2KOH vào vế phải, thêm H2O vào vế trái. ⇒ 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH Câu 2. Cho phản ứng: FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)2 + H2O. Hệ số cân bằng của FeSO4 và K2Cr2O7 lần lượt là: A. 6 ; 2 B. 5; 2 C. 6; 1 D. 8; 3
Đáp án: Hay 6FeSO4 + K2Cr2O7 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 Kiểm tra hai vế: thêm K2SO4 vào về phải; thêm 7H2SO4 vào vế trái → thêm 7H2O vào vế phải. ⇒ 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)2 + 7H2O Hay Cu + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 Kiểm tra hai vế: thêm 2HNO3 vào vế trái thành 4HNO3, thêm 2H2O vào vế phải. ⇒ Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Câu 3. Cân bằng phản ứng sau: Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Đáp án: Hay 3Fe3O4 + HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO Kiểm tra hai vế: thêm 28 vào HNO3 ở vế trái, thêm 14H2O ở vế phải. ⇒ 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O Câu 4. Cân bằng phản ứng: As2S3 + HNO3 + H2O → H3AsO4 + NO + H2SO4
Đáp án: Hay 3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O → 6H3AsO4 + 28NO + 9H2SO4 Câu 5. Tính tổng hệ số cân bằng trong phản ứng sau: A. 15 B. 14 C. 18 D. 21
Đáp án: A Phương trình: Cr2O3 + 3KNO3 + 4KOH → 2K2CrO4 +2H2O + 3KNO2 ⇒ Tổng hệ số cân bằng là 15 Câu 6. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau: CH3CH2OH + K2Cr2O7 + H2SO4 → CH3COOH + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
Đáp án: 3CH3CH2OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 →3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 11H2O Câu 7. Xác định hệ số cân bằng của KMnO4 trong phản ứng sau: SO2 + KMnO4 + H2O → K2SO4 + ... A. 2 B. 5 C. 7 D. 10
Đáp án: A Câu 8. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau bằng phương pháp thăng bằng e: a) Fe2O3 + Al → Al2O3 + FenOm b) FenOm + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Đáp án: Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 10 có trong đề thi THPT Quốc gia khác: Đã có lời giải bài tập lớp 10 sách mới:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k6: fb.com/groups/hoctap2k6/ Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn. phan-ung-hoa-hoc-phan-ung-oxi-hoa-khu.jsp |
