Chào các em học sinh thân mến! Cô rất vui khi được cùng các em tìm hiểu về một trong những kĩ năng quan trọng nhất trong Hóa học lớp 8 của chúng ta, đó chính là cân bằng phương trình hóa học. Việc cân bằng phương trình giúp chúng ta hiểu rõ hơn về định luật bảo toàn khối lượng – một định luật cơ bản của Hóa học đấy các em.

Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau cân bằng phương trình phản ứng giữa Nhôm hiđroxit và Axit clohiđric theo phương pháp “thử và sai” (hay còn gọi là phương pháp đại số đơn giản) mà chúng ta đã được học nhé!

Phương trình cần cân bằng:

Al(OH)₃ + HCl –> AlCl₃ + H₂O

Lời giải chi tiết:

Bước 1: Viết phương trình hóa học chưa cân bằng.

Chúng ta có phương trình phản ứng ban đầu như sau:

Al(OH)₃ + HCl –> AlCl₃ + H₂O

Bước 2: Liệt kê số nguyên tử của từng nguyên tố ở hai vế (vế trái là chất tham gia, vế phải là sản phẩm).

Mục đích của bước này là để chúng ta biết được nguyên tố nào đã cân bằng, nguyên tố nào chưa, và cần cân bằng như thế nào.

• Ở vế trái (chất tham gia):
  • Nguyên tố Nhôm (Al): 1 nguyên tử
  • Nguyên tố Oxi (O): 3 nguyên tử (trong Al(OH)₃)
  • Nguyên tố Hiđro (H): 3 nguyên tử (trong Al(OH)₃) + 1 nguyên tử (trong HCl) = \(3 + 1 = 4\) nguyên tử
  • Nguyên tố Clo (Cl): 1 nguyên tử (trong HCl)
• Ở vế phải (sản phẩm):
  • Nguyên tố Nhôm (Al): 1 nguyên tử
  • Nguyên tố Oxi (O): 1 nguyên tử (trong H₂O)
  • Nguyên tố Hiđro (H): 2 nguyên tử (trong H₂O)
  • Nguyên tố Clo (Cl): 3 nguyên tử (trong AlCl₃)

Nhận xét: Ta thấy các nguyên tố O, H và Cl chưa cân bằng.

Bước 3: Cân bằng các nguyên tố chưa cân bằng.

Theo phương pháp “thử và sai”, chúng ta thường bắt đầu cân bằng các nguyên tố kim loại, phi kim trước (trừ H và O), sau đó mới đến H và O. Lý do là H và O thường xuất hiện trong nhiều hợp chất, nên để cân bằng chúng cuối cùng sẽ dễ dàng hơn.

a. Cân bằng nguyên tố Clo (Cl):

• Ở vế phải có 3 nguyên tử Cl (trong AlCl₃).
• Ở vế trái có 1 nguyên tử Cl (trong HCl).

Để số nguyên tử Cl ở hai vế bằng nhau (cùng bằng 3), ta đặt hệ số 3 trước HCl ở vế trái.

Al(OH)₃ + 3HCl –> AlCl₃ + H₂O

Bây giờ, chúng ta kiểm tra lại số nguyên tử các nguyên tố sau khi đặt hệ số 3 trước HCl:

• Vế trái:
  • Al: 1
  • O: 3
  • H: 3 (trong Al(OH)₃) + \(3 \times 1\) (trong 3HCl) = \(3 + 3 = 6\)
  • Cl: \(3 \times 1\) (trong 3HCl) = 3
• Vế phải:
  • Al: 1
  • O: 1
  • H: 2
  • Cl: 3

Nhận xét: Nguyên tố Al và Cl đã cân bằng. Các nguyên tố O và H vẫn chưa cân bằng.

b. Cân bằng nguyên tố Oxi (O) và Hiđro (H):

Chúng ta thấy ở vế trái có 3 nguyên tử O (trong Al(OH)₃), còn ở vế phải chỉ có 1 nguyên tử O (trong H₂O).

Để số nguyên tử O ở hai vế bằng nhau (cùng bằng 3), ta đặt hệ số 3 trước H₂O ở vế phải.

Al(OH)₃ + 3HCl –> AlCl₃ + 3H₂O

Bước 4: Kiểm tra lại toàn bộ các nguyên tố sau khi đặt hệ số cuối cùng.

Đây là bước rất quan trọng để đảm bảo rằng chúng ta đã cân bằng đúng. Chúng ta cần đếm lại số nguyên tử của tất cả các nguyên tố ở cả hai vế.

• Ở vế trái (chất tham gia):
  • Al: 1 nguyên tử
  • O: 3 nguyên tử (trong Al(OH)₃)
  • H: 3 nguyên tử (trong Al(OH)₃) + \(3 \times 1\) nguyên tử (trong 3HCl) = \(3 + 3 = 6\) nguyên tử
  • Cl: \(3 \times 1\) nguyên tử (trong 3HCl) = 3 nguyên tử
• Ở vế phải (sản phẩm):
  • Al: 1 nguyên tử
  • O: \(3 \times 1\) nguyên tử (trong 3H₂O) = 3 nguyên tử
  • H: \(3 \times 2\) nguyên tử (trong 3H₂O) = 6 nguyên tử
  • Cl: 3 nguyên tử (trong AlCl₃)

Tuyệt vời! Số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế đã bằng nhau:

• Al: 1 (trái) = 1 (phải)
• O: 3 (trái) = 3 (phải)
• H: 6 (trái) = 6 (phải)
• Cl: 3 (trái) = 3 (phải)

Điều này cho thấy phương trình đã được cân bằng chính xác!

Bước 5: Viết phương trình hóa học đã cân bằng hoàn chỉnh.

Vậy, phương trình hóa học đã cân bằng là:

Al(OH)₃ + 3HCl –> AlCl₃ + 3H₂O

Cô hy vọng với lời giải chi tiết từng bước này, các em đã hiểu rõ hơn về cách cân bằng phương trình hóa học. Hãy nhớ rằng, việc cân bằng phương trình là để tuân thủ Định luật bảo toàn khối lượng, nghĩa là tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng phải bằng tổng khối lượng các chất sản phẩm tạo thành. Chúc các em học tốt!