Tổng hợp những kiến thức cơ bản về phương trình hóa học

Hóa học là một môn học hết sức quan trọng trong chương trình giáo dục. Trong đó, các phương trình hóa học đóng vai trò là kiến thức nền tảng, được chú trọng giảng dạy ngay từ lớp 8. Chúng được đánh giá là một mảng kiến thức quan trọng, sử dụng xuyên suốt trong phân môn này từ Trung học Cơ sở, Trung học Phổ thông cho tới những trình độ cao hơn. Trong bài viết dưới đây, hãy cùng ReviewAZ tìm hiểu những kiến thức cơ bản về phương trình hóa học.

Phương trình hóa học là gì?

Trước hết về định nghĩa, phương trình hóa học là hình thức mô phỏng các phản ứng hoá học diễn ra khi có sự tham gia, tiếp xúc của các chất. Trong một phương trình sẽ có chất tham gia và chất tạo thành sau khi phản ứng kết thúc. Tất cả đều được thể hiện bằng ký hiệu hóa học. Chất tham gia nằm ở phía bên trái, phía bên phải là chất tạo thành.

Mũi tên được sử dụng để thể hiện chiều của phản ứng: phản ứng một chiều sử dụng mũi tên từ trái qua phải; phản ứng hai chiều sẽ sử dụng mũi tên hai chiều. Nếu phản ứng có chất xúc tác như nhiệt độ, các hợp chất hóa học khác,... chúng sẽ được thể hiện bằng ký hiệu phía trên mũi tên.

Thông qua phương trình hóa học, người học sẽ nhận biết được rất nhiều kiến thức:

• Nhận biết các chất tham gia, các chất sản phẩm được tạo thành sau phản ứng. Điều này giúp giải quyết các bài tập có lời.
• Nhận biết tỉ lệ số nguyên tử, số phân tử giữa các chất và giữa các cặp chất trong phản ứng hóa học. Các con số này tương đương với tỉ lệ hệ số sau khi cân bằng phương trình hóa học.

Lập phương trình hóa học phải thực hiện qua mấy bước?

Lập phương trình hóa học chính xác là điều vô cùng cần thiết trong quá trình học môn Hóa học. Theo sự giảng dạy của giáo viên, quá trình lập phương trình cần được thực hiện theo 3 bước dưới đây:

• Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng. Xác định chính xác các chất tham gia, chất tạo thành, chiều phản ứng, chất xúc tác (nếu có). Các chất tham gia và chất tạo thành phải được viết dưới dạng ký hiệu hóa học, đảm bảo sự chính xác tuyệt đối với số hóa trị.
• Bước 2: Cân bằng hóa học, tức cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố. Đây là một bước đặc biệt quan trọng giúp bạn viết hoàn thành phương trình hóa học chính xác. Yêu cầu đặt ra là người học phải tìm được hệ số thích hợp, đặt trước các chất tham gia và chất tạo thành. Điều này phải đảm bảo số nguyên tử trong các nguyên tố ở chất tham gia và chất sản phẩm phải bằng nhau.  
• Bước 3: Kiểm tra lại ký hiệu hóa học của các chất, hệ số cân bằng và hoàn thành phương trình hóa học.

Có thể bạn quan tâm: Giải mã các thông tin liên quan đến nguyên tử khối

Những cách cân bằng phương trình hóa học phổ biến?

Trong 3 bước nêu trên, cân bằng phương trình hóa học được xem là bước quan trọng song khó nhất. Nếu bạn không xác định rõ quá trình phản ứng, sự tác động qua lại của các nguyên tố hay viết sai hệ số, những yêu cầu sau khó có thể giải quyết. Vì vậy, dưới đây là những phương pháp cơ bản giúp bạn cân bằng phương trình hóa học nhanh chóng, dễ dàng nhất.

Phương pháp nguyên tử - nguyên tố

Phương pháp nguyên tử - nguyên tố được xem là cách cân bằng phương trình cơ bản, dễ học nhất. Phương pháp này được áp dụng với những phương trình dạng đơn chất, không quá phức tạp.

Ví dụ minh họa chúng tôi đưa ra như sau: P + O2 -> P2O5 (P là ký hiệu Phốt pho; O2 là Oxi; tạo ra P2O5 là Điphotpho Pentaoxit).

Để tạo thành P2O5, cần có 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O. Như vậy ta có:

2P + 5/2O2 -> P2O5.

Tuy nhiên, trong phương trình hóa học nên hạn chế phân số. Vì vậy, áp dụng nguyên tắc nhân cả 2 vế với 2, ta được phương trình hoàn chỉnh.

4P + 5O2 -> 2P2O5.

Như vậy, cả hai phía đều có 4 nguyên tử P và 10 nguyên tử O. Phương trình được cân bằng.

Phương pháp chẵn - lẻ

Phương pháp cân bằng thứ 2 chúng tôi muốn giới thiệu là phương pháp chẵn lẻ. Với phương pháp này, bạn đọc nên ưu tiên thêm hệ số vào các chất có chỉ số lẻ. Khi đó, số nguyên tử của nguyên tố này sẽ trở thành số chẵn. Việc cân bằng các hệ số còn lại sẽ dễ dàng thực hiện hơn.

Ví dụ minh họa của chúng tôi đưa ra vẫn là phương trình: P + O2 -> P2O5

Trong phương trình trên, số nguyên tử Oxi tham gia là 2 và tạo thành là 5. Để số nguyên tử O ở hai vế bằng nhau, tiến hành thêm hệ số 2 trước chất sản phẩm P2O5. Khi đó, ta được 10 nguyên tử O2.

10 nguyên tử Oxi ở vế trái trong khi mới có 2 nguyên tử Oxi ở vế phải. Như vậy, lấy 10 chia 2, ta được hệ số 5. Thêm 5 vào trước O2. Tương tự ta kiểm tra số nguyên tử P trong hai vế: vế phải là 4 và vế trái mới có 1. Ta thêm hệ số 4 vào trước ký hiệu P.

Phương trình hoàn chỉnh: 4P + 5O2 -> 2P2O5

Phương pháp hóa trị

Với những phương trình hóa học phức tạp hơn, chất tham gia, chất tạo thành đều là các hợp chất có sự tham gia của nhiều nguyên tố. Phương pháp hóa trị là một giải pháp hiệu quả để cân bằng.

Ví dụ minh họa: BaCl2 + Fe2(SO4)3 -> BaSO4 + FeCl3

Các bước cân bằng được thực hiện lần lượt như sau:

• Bước 1: Xác định hóa trị tác dụng của các chất tham gia phản ứng. Trong phản ứng trên là các chất, hợp chất: Ba, Cl, Fe, SO4, Ba, SO4, Fe, Cl. Hóa trị lần lượt được xác định là: I – II – III – I – I – I – III – II
• Bước 2: Tìm bội số chung nhỏ nhất của các hóa trị tác dụng nêu trên. Ta thấy, số nhỏ nhất chia hết cho 1, 2 và 3 là 6.
• Bước 3: Lấy bội số chung nhỏ nhất vừa tìm được trong bước 2 chia cho số hóa trị. Kết quả là các hệ số tương đương với các chất.
• Bước 4: Điền hệ số vào phương trình và kiểm tra. Ta được phương trình hoàn chỉnh:

6BaCl2 + 2Fe2(SO4)3 -> 6BaSO4 + 4FeCl3

Phương pháp nguyên tố chung

Phương pháp cân bằng cuối cùng chúng tôi muốn giới thiệu là phương pháp nguyên tố chung. Để cân bằng phương trình theo phương pháp này, bạn lựa chọn tìm hệ số của nguyên tố tham gia nhiều nhất.

Ví dụ minh họa như sau: Cu + HNO3 -> Cu(NO3)2 + NO + H2O

Như vậy, Oxi là nguyên tố tham gia nhiều nhất. Tiến hành tìm hệ số của nguyên tố Oxi trước tiên. Số Oxi tham gia ở vế phải là 8, trong khi đó vế trái mới có 3.

Tiếp tục tìm số nhỏ nhất chia hết cho cả 8 và 3, ta được số 24. Ghi 8 vào trước HNO3 trong vế trái và tiếp tục cân bằng các nguyên tố còn lại. Ta được phương trình hoàn chỉnh:

3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Có thể bạn quan tâm: Định nghĩa về dãy hoạt động hóa học của kim loại

Học tốt phương trình hóa học cần lưu ý những điều gì?

Không thể phủ nhận, để học tốt môn hóa học, việc nắm vững các kiến thức cơ bản về phương trình là điều hết sức cần thiết. Dưới đây là lưu ý của chúng tôi dành cho bạn đọc để đạt được mục tiêu này.

Chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ học tập cần thiết

Trước hết, hãy chuẩn bị các dụng cụ học tập cần thiết liên quan đến môn hóa, có thể hỗ trợ bạn trong quá trình học. Bên cạnh sách giáo khoa, sách bài tập hay sách tham khảo, người học cần chuẩn bị thêm:

• Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học (Nguyên tố hóa học).
• Dãy hoạt động hóa học của kim loại.
• Bảng tính tan hóa học.
• Dãy điện hóa của kim loại.

Trong đó, bảng tuần hoàn các nguyên tố là tài liệu quan trọng nhất, giúp bạn nắm rõ các ký hiệu hóa học để viết phương trình cho chính xác.

Nhớ chính xác ký hiệu nguyên tố

Nếu mới bắt đầu với phân môn này, bạn có thể sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học để tham khảo. Tuy nhiên, trong quá trình học, hãy tập trung ghi nhớ ký hiệu các chất, đặc biệt là các chất thường gặp như Oxi, Hidro, Sắt, Lưu huỳnh,... để phục vụ quá trình học tập.

Không những thế, hãy ghi nhớ thêm các chỉ số liên quan đến chất như hóa trị, tính tan,... của chúng để viết phương trình chính xác.

Cân bằng phương trình chính xác

Như đã nói xuyên suốt bài viết, cân bằng phương trình hóa học chính xác là một thao tác cực kỳ quan trọng. Hai lưu ý trên sẽ góp phần giúp người học viết và cân bằng phương trình đảm bảo tính chính xác tuyệt đối. Nhớ rõ ký hiệu, viết đúng chất tham gia và chất sản phẩm là tiền đề để cân bằng.

Trên đây là bài viết của chúng tôi nhằm cung cấp tới bạn đọc những kiến thức cơ bản về phương trình hóa học. Hy vọng rằng, bài viết là một cẩm nang hoàn hảo đối với bạn đọc, giúp bạn dễ dàng vượt qua các phương trình khó và phức tạp nhất.

Có thể bạn quan tâm: Ăn mòn điện hóa là gì? Cẩm nang giải đáp về ăn mòn điện hóa