Chào các em học sinh thân mến! Hôm nay, cô trò mình sẽ cùng nhau đi tìm hiểu một dạng bài tập rất thú vị, đó là chuỗi phản ứng hóa học. Dựa trên kiến thức đã học về hóa học lớp 9, chúng ta sẽ chinh phục bài tập này.

Các em hãy quan sát trên bảng, chúng ta có chuỗi phản ứng sau:

FeCl₃ -> Fe₂(SO₄)₃ -> Fe(NO₃)₃

Chúng ta sẽ đi từng bước một để hoàn thành chuỗi này nhé.

Bước 1: Hoàn thành phản ứng thứ nhất

Phản ứng đầu tiên là chuyển từ Sắt(III) clorua (FeCl₃) sang Sắt(III) sunfat (Fe₂(SO₄)₃).

Để thực hiện được phản ứng này, chúng ta cần một chất có chứa gốc sunfat (SO₄^2-) để thay thế gốc clorua (Cl^–) trong muối sắt(III). Một trong những chất phù hợp là Natri sunfat (Na₂SO₄) hoặc Axit sunfuric (H₂SO₄). Tuy nhiên, nếu dùng H₂SO₄, cần có điều kiện phản ứng phù hợp. Cô sẽ chọn dùng Natri sunfat vì nó dễ dàng tạo ra sản phẩm mong muốn.

Phản ứng sẽ diễn ra như sau:
FeCl₃ + Na₂SO₄ -> Fe₂(SO₄)₃ + NaCl

Bây giờ, cô trò mình cùng cân bằng phương trình này nhé.
Bên trái có 3 nguyên tử Cl, bên phải có 1 nguyên tử Cl. Ta thêm hệ số 3 trước NaCl.
FeCl₃ + Na₂SO₄ -> Fe₂(SO₄)₃ + 3NaCl

Bên trái có 2 nguyên tử Na, bên phải có 3 nguyên tử Na. Ta thêm hệ số 2 trước Na₂SO₄ và hệ số 3 trước NaCl.
FeCl₃ + 2Na₂SO₄ -> Fe₂(SO₄)₃ + 6NaCl

Bên trái có 2 nguyên tử Fe, bên phải có 1 nguyên tử Fe. Ta thêm hệ số 2 trước FeCl₃.
2FeCl₃ + 2Na₂SO₄ -> Fe₂(SO₄)₃ + 6NaCl

Bây giờ, đếm lại các nguyên tử:
Bên trái: 2 Fe, 6 Cl, 4 Na, 2 SO₄ (gốc SO₄)
Bên phải: 2 Fe, 3 SO₄, 6 Na, 6 Cl

Chưa cân bằng gốc SO₄ và Na. Ta cần điều chỉnh hệ số.
Ta nhận thấy, để có 2 Fe₂(SO₄)₃, ta cần 6 gốc SO₄. Vậy ta cần 3 phân tử Na₂SO₄.
2FeCl₃ + 3Na₂SO₄ -> Fe₂(SO₄)₃ + NaCl

Số Na bên trái là 6, bên phải là 1. Ta thêm hệ số 6 trước NaCl.
2FeCl₃ + 3Na₂SO₄ -> Fe₂(SO₄)₃ + 6NaCl

Bây giờ, chúng ta đếm lại:
Bên trái: 2 Fe, 6 Cl, 6 Na, 3 SO₄
Bên phải: 2 Fe, 3 SO₄, 6 Na, 6 Cl

Phương trình đã cân bằng.
Vậy phương trình thứ nhất là:
2FeCl₃ + 3Na₂SO₄ -> Fe₂(SO₄)₃ + 6NaCl

Bước 2: Hoàn thành phản ứng thứ hai

Phản ứng thứ hai là chuyển từ Sắt(III) sunfat (Fe₂(SO₄)₃) sang Sắt(III) nitrat (Fe(NO₃)₃).

Tương tự như bước một, chúng ta cần một chất có chứa gốc nitrat (NO₃^–) để thay thế gốc sunfat (SO₄^2-). Ta có thể sử dụng Natri nitrat (NaNO₃) hoặc Axit nitric (HNO₃). Cô sẽ chọn dùng Natri nitrat.

Phản ứng sẽ diễn ra như sau:
Fe₂(SO₄)₃ + NaNO₃ -> Fe(NO₃)₃ + Na₂SO₄

Bây giờ, cô trò mình cùng cân bằng phương trình này nhé.
Bên trái có 2 nguyên tử Fe, bên phải có 1 nguyên tử Fe. Ta thêm hệ số 2 trước Fe(NO₃)₃.
Fe₂(SO₄)₃ + NaNO₃ -> 2Fe(NO₃)₃ + Na₂SO₄

Bên trái có 3 gốc SO₄, bên phải có 1 gốc SO₄. Ta thêm hệ số 3 trước Na₂SO₄.
Fe₂(SO₄)₃ + NaNO₃ -> 2Fe(NO₃)₃ + 3Na₂SO₄

Bây giờ, ta đếm các nguyên tử.
Bên trái có 3 gốc NO₃ trong Fe(NO₃)₃, nên tổng số gốc NO₃ là 2 * 3 = 6.
Bên trái có 1 gốc NO₃, ta thêm hệ số 6 trước NaNO₃.
Fe₂(SO₄)₃ + 6NaNO₃ -> 2Fe(NO₃)₃ + 3Na₂SO₄

Bây giờ, ta đếm lại các nguyên tử:
Bên trái: 2 Fe, 3 SO₄, 6 Na, 6 NO₃
Bên phải: 2 Fe, 6 NO₃, 6 Na, 3 SO₄

Phương trình đã cân bằng.
Vậy phương trình thứ hai là:
Fe₂(SO₄)₃ + 6NaNO₃ -> 2Fe(NO₃)₃ + 3Na₂SO₄

Như vậy, chúng ta đã hoàn thành xong chuỗi phản ứng theo yêu cầu. Các em về nhà ôn tập kỹ các phản ứng này và cố gắng tự viết thêm các chuỗi phản ứng tương tự nhé.

Chúc các em học tốt!