Chào các em học sinh yêu quý của lớp 8! Hôm nay, cô sẽ cùng các em đi luyện tập về phần phương trình hóa học. Đây là một phần kiến thức rất quan trọng, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các phản ứng hóa học xảy ra xung quanh mình. Chúng ta sẽ cùng nhau cân bằng các phương trình dưới đây, bám sát theo đúng những gì đã học trong Sách giáo khoa nhé.

—

BÀI TẬP: CÂN BẰNG CÁC PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC SAU

1) Cu(NO3)2 + NaOH → Cu(OH)2 + NaNO3

Để cân bằng phương trình này, chúng ta cần đảm bảo số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế của phương trình là bằng nhau.

* Bước 1: Kiểm tra số nguyên tử các nguyên tố.
* Vế trái: Cu (1), N (2), O (6+1=7), Na (1), H (1)
* Vế phải: Cu (1), O (2+3=5), H (2), Na (1), N (1)

* Bước 2: Cân bằng nguyên tố Nitơ (N).
Ta thấy Nitơ ở vế trái có 2 nguyên tử trong \(Cu(NO_3)_2\), còn ở vế phải chỉ có 1 nguyên tử trong \(NaNO_3\). Để cân bằng, ta đặt hệ số 2 trước \(NaNO_3\).
Phương trình trở thành: \(Cu(NO_3)_2 + NaOH → Cu(OH)_2 + 2NaNO_3\)

* Bước 3: Kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố sau khi thêm hệ số.
* Vế trái: Cu (1), N (2), O (6+1=7), Na (1), H (1)
* Vế phải: Cu (1), O (2+6=8), H (2), Na (2), N (2)

* Bước 4: Cân bằng nguyên tố Natri (Na).
Ta thấy Natri ở vế trái có 1 nguyên tử trong \(NaOH\), còn ở vế phải có 2 nguyên tử trong \(2NaNO_3\). Để cân bằng, ta đặt hệ số 2 trước \(NaOH\).
Phương trình trở thành: \(Cu(NO_3)_2 + 2NaOH → Cu(OH)_2 + 2NaNO_3\)

* Bước 5: Kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố lần cuối.
* Vế trái: Cu (1), N (2), O (6+2=8), Na (2), H (2)
* Vế phải: Cu (1), O (2+6=8), H (2), Na (2), N (2)

Số nguyên tử của các nguyên tố đã bằng nhau ở cả hai vế. Vậy phương trình đã được cân bằng.

Kết quả: \(Cu(NO_3)_2 + 2NaOH → Cu(OH)_2 + 2NaNO_3\)

—

2) P + O2 → P2O5

* Bước 1: Kiểm tra số nguyên tử các nguyên tố.
* Vế trái: P (1), O (2)
* Vế phải: P (2), O (5)

* Bước 2: Cân bằng nguyên tố Photpho (P).
Vế trái có 1 nguyên tử P, vế phải có 2 nguyên tử P trong \(P_2O_5\). Ta đặt hệ số 2 trước P ở vế trái.
Phương trình trở thành: \(2P + O_2 → P_2O_5\)

* Bước 3: Kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố.
* Vế trái: P (2), O (2)
* Vế phải: P (2), O (5)

* Bước 4: Cân bằng nguyên tố Oxi (O).
Vế trái có 2 nguyên tử O, vế phải có 5 nguyên tử O trong \(P_2O_5\). Để cân bằng số nguyên tử Oxi, ta tìm bội chung nhỏ nhất của 2 và 5, là 10.
Ta sẽ đặt hệ số sao cho số nguyên tử Oxi ở cả hai vế đều là 10.
Ở vế trái, ta đặt hệ số 5 trước \(O_2\) (vì \(5 \times 2 = 10\)).
Ở vế phải, ta đặt hệ số 2 trước \(P_2O_5\) (vì \(2 \times 5 = 10\)).
Phương trình trở thành: \(2P + 5O_2 → 2P_2O_5\)

* Bước 5: Kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố lần cuối.
* Vế trái: P (2), O (10)
* Vế phải: P ( \(2 \times 2 = 4\) ), O ( \(2 \times 5 = 10\) )

Ta thấy số nguyên tử Photpho ở hai vế chưa bằng nhau.

* Bước 6: Điều chỉnh lại hệ số của Photpho (P).
Sau khi đặt hệ số 2 trước \(P_2O_5\) ở vế phải, ta có 4 nguyên tử P ở vế phải. Vậy ở vế trái, ta cần có 4 nguyên tử P. Ta sửa lại hệ số của P ở vế trái thành 4.
Phương trình trở thành: \(4P + 5O_2 → 2P_2O_5\)

* Bước 7: Kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố lần cuối cùng.
* Vế trái: P (4), O ( \(5 \times 2 = 10\) )
* Vế phải: P ( \(2 \times 2 = 4\) ), O ( \(2 \times 5 = 10\) )

Số nguyên tử của các nguyên tố đã bằng nhau ở cả hai vế. Vậy phương trình đã được cân bằng.

Kết quả: \(4P + 5O_2 → 2P_2O_5\)

—

3) N2 + O2 → NO

* Bước 1: Kiểm tra số nguyên tử các nguyên tố.
* Vế trái: N (2), O (2)
* Vế phải: N (1), O (1)

* Bước 2: Cân bằng nguyên tố Nitơ (N).
Vế trái có 2 nguyên tử N, vế phải có 1 nguyên tử N trong NO. Ta đặt hệ số 2 trước NO ở vế phải.
Phương trình trở thành: \(N_2 + O_2 → 2NO\)

* Bước 3: Kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố.
* Vế trái: N (2), O (2)
* Vế phải: N ( \(2 \times 1 = 2\) ), O ( \(2 \times 1 = 2\) )

Số nguyên tử của các nguyên tố đã bằng nhau ở cả hai vế. Vậy phương trình đã được cân bằng.

Kết quả: \(N_2 + O_2 → 2NO\)

—

4) NO + O2 → NO2

* Bước 1: Kiểm tra số nguyên tử các nguyên tố.
* Vế trái: N (1), O (1+2=3)
* Vế phải: N (1), O (2)

* Bước 2: Cân bằng nguyên tố Nitơ (N).
Số nguyên tử N ở hai vế đều là 1, nên nguyên tố N đã cân bằng.

* Bước 3: Cân bằng nguyên tố Oxi (O).
Vế trái có 3 nguyên tử O, vế phải có 2 nguyên tử O trong \(NO_2\).
Để cân bằng Oxi, ta thấy số nguyên tử O ở vế trái là lẻ (3) và ở vế phải là chẵn (2). Chúng ta có thể đặt hệ số 2 trước \(NO_2\) ở vế phải để số Oxi ở vế phải thành chẵn ( \(2 \times 2 = 4\) ).
Phương trình trở thành: \(NO + O_2 → 2NO_2\)

* Bước 4: Kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố.
* Vế trái: N (1), O (1+2=3)
* Vế phải: N ( \(2 \times 1 = 2\) ), O ( \(2 \times 2 = 4\) )

Ta thấy số nguyên tử Nitơ và Oxi ở hai vế chưa bằng nhau.

* Bước 5: Cân bằng lại nguyên tố Nitơ (N).
Ở vế phải, ta có 2 nguyên tử N trong \(2NO_2\). Vậy ở vế trái, ta cần 2 nguyên tử N. Ta đặt hệ số 2 trước NO.
Phương trình trở thành: \(2NO + O_2 → 2NO_2\)

* Bước 6: Kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố lần cuối.
* Vế trái: N ( \(2 \times 1 = 2\) ), O ( \(2 \times 1 + 2 = 4\) )
* Vế phải: N ( \(2 \times 1 = 2\) ), O ( \(2 \times 2 = 4\) )

Số nguyên tử của các nguyên tố đã bằng nhau ở cả hai vế. Vậy phương trình đã được cân bằng.

Kết quả: \(2NO + O_2 → 2NO_2\)

—

5) NO2 + O2 + H2O → HNO3

* Bước 1: Kiểm tra số nguyên tử các nguyên tố.
* Vế trái: N (1), O (2+2+1=5), H (2)
* Vế phải: H (1), N (1), O (3)

* Bước 2: Cân bằng nguyên tố Hydro (H).
Vế trái có 2 nguyên tử H trong \(H_2O\), vế phải có 1 nguyên tử H trong \(HNO_3\). Ta đặt hệ số 2 trước \(HNO_3\).
Phương trình trở thành: \(NO_2 + O_2 + H_2O → 2HNO_3\)

* Bước 3: Kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố.
* Vế trái: N (1), O (2+2+1=5), H (2)
* Vế phải: H ( \(2 \times 1 = 2\) ), N ( \(2 \times 1 = 2\) ), O ( \(2 \times 3 = 6\) )

Ta thấy số nguyên tử Nitơ và Oxi ở hai vế chưa bằng nhau.

* Bước 4: Cân bằng nguyên tố Nitơ (N).
Ở vế phải, ta có 2 nguyên tử N trong \(2HNO_3\). Vậy ở vế trái, ta cần có 2 nguyên tử N. Ta đặt hệ số 2 trước \(NO_2\).
Phương trình trở thành: \(2NO_2 + O_2 + H_2O → 2HNO_3\)

* Bước 5: Kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố lần cuối.
* Vế trái: N ( \(2 \times 1 = 2\) ), O ( \(2 \times 2 + 2 + 1 = 4 + 2 + 1 = 7\) ), H (2)
* Vế phải: H ( \(2 \times 1 = 2\) ), N ( \(2 \times 1 = 2\) ), O ( \(2 \times 3 = 6\) )

Số nguyên tử Oxi ở hai vế chưa bằng nhau.

* Bước 6: Cân bằng lại nguyên tố Oxi (O).
Ta thấy Oxi ở vế trái có 7 nguyên tử, ở vế phải có 6 nguyên tử. Để cân bằng, chúng ta cần tìm cách điều chỉnh hệ số sao cho Oxi bằng nhau.
Nhìn vào phương trình \(2NO_2 + O_2 + H_2O → 2HNO_3\), ta thấy nguyên tố Oxi có mặt ở cả ba chất phản ứng và sản phẩm. Việc cân bằng Oxi có thể ảnh hưởng đến các nguyên tố khác.
Thay vì cố gắng cân bằng Oxi ngay, ta xem xét lại cả phương trình.
Ta có:
Vế trái: 2N, 7O, 2H
Vế phải: 2N, 6O, 2H

Sự chênh lệch là 1 nguyên tử Oxi. Để tăng Oxi ở vế phải lên 7, ta có thể thử tăng hệ số của \(H_2O\) hoặc \(O_2\) ở vế trái. Tuy nhiên, việc thay đổi hệ số của \(H_2O\) sẽ ảnh hưởng đến H, và thay đổi \(O_2\) sẽ ảnh hưởng đến O.
Cô có một cách khác hiệu quả hơn. Chúng ta đã cân bằng N và H rồi. Ta chỉ còn Oxi là chưa chuẩn.
Ta có \(2NO_2\) (4 Oxi), \(O_2\) (2 Oxi), \(H_2O\) (1 Oxi) ở vế trái, tổng cộng là 7 Oxi.
Ở vế phải, ta có \(2HNO_3\) (6 Oxi).

Nếu chúng ta tăng hệ số của \(O_2\) ở vế trái lên 1, thì ta sẽ có:
\(2NO_2 + 1O_2 + H_2O → 2HNO_3\)
Vế trái: 2N, (4+2+1)=7 O, 2H
Vế phải: 2N, 6O, 2H

Cô xin lỗi, các em ạ! Lúc nãy cô đã nhầm lẫn ở bước kiểm tra.
Ta quay lại Bước 5:
Phương trình: \(2NO_2 + O_2 + H_2O → 2HNO_3\)
* Vế trái: N ( \(2 \times 1 = 2\) ), O ( \(2 \times 2 + 2 + 1 = 4 + 2 + 1 = 7\) ), H (2)
* Vế phải: H ( \(2 \times 1 = 2\) ), N ( \(2 \times 1 = 2\) ), O ( \(2 \times 3 = 6\) )

Số nguyên tử Oxi ở vế trái là 7, ở vế phải là 6. Ta cần làm cho Oxi ở vế phải bằng 7.
Để đạt được điều này, ta cần tăng Oxi ở vế phải lên 1 đơn vị.
Chúng ta có thể làm điều này bằng cách thay đổi hệ số của \(H_2O\) ở vế trái.
Thay vì \(H_2O\), chúng ta có thể thử dùng \(2H_2O\).
Thử lại với hệ số 2 cho \(H_2O\):
Phương trình: \(2NO_2 + O_2 + 2H_2O → 2HNO_3\)
* Vế trái: N (2), O ( \(2 \times 2 + 2 + 2 \times 1 = 4 + 2 + 2 = 8\) ), H ( \(2 \times 2 = 4\) )
* Vế phải: H (2), N (2), O (6)
Việc này lại làm thay đổi số nguyên tử H và O ở vế phải.

Chúng ta hãy quay lại phương trình đã cân bằng N và H: \(NO_2 + O_2 + H_2O → 2HNO_3\)
* Vế trái: N (1), O (5), H (2)
* Vế phải: N (2), O (6), H (2)

Cô xin lỗi, ở Bước 2 cô đã nhầm lẫn. Ta cần cân bằng Nitơ trước.
Phương trình gốc: \(NO_2 + O_2 + H_2O → HNO_3\)
* Vế trái: N (1), O (2+2+1=5), H (2)
* Vế phải: H (1), N (1), O (3)

Cân bằng Nitơ (N):
Để cân bằng N, ta cần hệ số cho \(NO_2\) và \(HNO_3\).
Hãy đặt hệ số 1 cho \(NO_2\) và 1 cho \(HNO_3\) trước.
Phương trình: \(NO_2 + O_2 + H_2O → HNO_3\)
* Vế trái: N (1), O (5), H (2)
* Vế phải: N (1), O (3), H (1)

Cân bằng Hydro (H):
Vế trái có 2H, vế phải có 1H. Ta đặt hệ số 2 trước \(HNO_3\).
Phương trình: \(NO_2 + O_2 + H_2O → 2HNO_3\)
* Vế trái: N (1), O (5), H (2)
* Vế phải: N (2), O (6), H (2)

Cân bằng Nitơ (N) lại:
Vế phải có 2N, vế trái có 1N. Ta đặt hệ số 2 trước \(NO_2\).
Phương trình: \(2NO_2 + O_2 + H_2O → 2HNO_3\)
* Vế trái: N ( \(2 \times 1 = 2\) ), O ( \(2 \times 2 + 2 + 1 = 4 + 2 + 1 = 7\) ), H (2)
* Vế phải: N ( \(2 \times 1 = 2\) ), O ( \(2 \times 3 = 6\) ), H ( \(2 \times 1 = 2\) )

Bây giờ, chúng ta cần cân bằng Oxi. Vế trái có 7 Oxi, vế phải có 6 Oxi.
Để cân bằng, ta cần thêm 1 nguyên tử Oxi vào vế phải. Tuy nhiên, ta không thể thêm 1 nguyên tử Oxi riêng lẻ.
Cách tốt nhất là tìm bội số chung nhỏ nhất cho số nguyên tử Oxi.
Hãy thử với \(O_2\) ở vế trái.
Nếu ta đặt hệ số là 1/2 cho \(O_2\), thì phương trình sẽ là:
\(2NO_2 + \frac{1}{2}O_2 + H_2O → 2HNO_3\)
Vế trái: N (2), O ( \(2 \times 2 + \frac{1}{2} \times 2 + 1 = 4 + 1 + 1 = 6\) ), H (2)
Vế phải: N (2), O (6), H (2)
Phương trình này đã cân bằng về số nguyên tử N, H, và O. Tuy nhiên, trong hóa học, chúng ta không dùng hệ số phân số.

Để loại bỏ hệ số phân số, ta nhân toàn bộ phương trình với 2.
\(2 \times (2NO_2 + \frac{1}{2}O_2 + H_2O → 2HNO_3)\)
Phương trình trở thành: \(4NO_2 + O_2 + 2H_2O → 4HNO_3\)

Kiểm tra lại lần cuối:
* Vế trái: N ( \(4 \times 1 = 4\) ), O ( \(4 \times 2 + 2 + 2 \times 1 = 8 + 2 + 2 = 12\) ), H ( \(2 \times 2 = 4\) )
* Vế phải: N ( \(4 \times 1 = 4\) ), O ( \(4 \times 3 = 12\) ), H ( \(4 \times 1 = 4\) )

Số nguyên tử của các nguyên tố đã bằng nhau ở cả hai vế. Vậy phương trình đã được cân bằng.

Kết quả: \(4NO_2 + O_2 + 2H_2O → 4HNO_3\)

—

Các em thấy đấy, việc cân bằng phương trình hóa học đòi hỏi sự kiên nhẫn và tỉ mỉ. Chúng ta cần kiểm tra số nguyên tử của từng nguyên tố thật cẩn thận ở cả hai vế. Nếu gặp khó khăn, đừng ngại thử lại và điều chỉnh các hệ số.

Các em hãy ghi chép lại các bước làm này để ôn tập nhé. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, cứ mạnh dạn hỏi cô. Chúc các em học tốt!