Chào các em học sinh yêu quý của thầy/cô! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau chinh phục một dạng bài tập rất quen thuộc trong chương trình Hóa học lớp 11, đó là viết phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn. Đây là kỹ năng quan trọng để hiểu rõ bản chất của các phản ứng hóa học, đặc biệt là phản ứng trong dung dịch.

Chúng ta sẽ đi từng câu một, thầy/cô sẽ hướng dẫn thật chi tiết để các em nắm vững nhé!

a. Phản ứng giữa Axit nitric (HNO3) và Natri hidrocacbonat (NaHCO3)

Bước 1: Xác định chất tham gia phản ứng.
Ở đây, chúng ta có axit mạnh HNO3 và muối hidrocacbonat NaHCO3.

Bước 2: Dự đoán sản phẩm của phản ứng.
Phản ứng giữa axit mạnh và muối hidrocacbonat thường tạo ra muối mới, nước và khí cacbonic (CO2).
Axit HNO3 sẽ phản ứng với NaHCO3.
Natri (Na+) từ NaHCO3 sẽ kết hợp với gốc nitrat (NO3-) từ HNO3 tạo thành muối Natri nitrat (NaNO3).
Ion H+ từ HNO3 sẽ kết hợp với ion HCO3- từ NaHCO3 để tạo thành H2CO3. Axit cacbonic (H2CO3) không bền, sẽ phân hủy thành nước (H2O) và khí cacbonic (CO2).

Bước 3: Viết phương trình phân tử.
Dựa vào dự đoán sản phẩm, ta có phương trình phân tử như sau:
HNO3 + NaHCO3 -> NaNO3 + H2O + CO2

Bước 4: Cân bằng phương trình phân tử.
Kiểm tra số nguyên tử của từng nguyên tố ở hai vế:
Vế trái: 1 H, 1 N, 3 O, 1 Na, 1 H, 1 C, 3 O
Vế phải: 1 Na, 1 N, 3 O, 2 H, 1 O, 1 C, 2 O
Ta thấy số nguyên tử các nguyên tố đã bằng nhau ở hai vế.
Vậy phương trình phân tử đã cân bằng.

Bước 5: Viết phương trình ion rút gọn.
Để viết phương trình ion rút gọn, chúng ta cần viết lại phương trình phân tử dưới dạng ion đối với các chất điện li mạnh.
– HNO3 là axit mạnh, phân li hoàn toàn thành H+ và NO3-:
HNO3 -> H+ + NO3-
– NaHCO3 là muối tan, phân li hoàn toàn thành ion Na+ và HCO3-:
NaHCO3 -> Na+ + HCO3-
– NaNO3 là muối tan, phân li hoàn toàn thành ion Na+ và NO3-:
NaNO3 -> Na+ + NO3-
– H2O là chất điện li yếu, không phân li.
– CO2 là chất khí, không điện li.

Thay thế các chất điện li vào phương trình phân tử:
(H+ + NO3-) + (Na+ + HCO3-) -> (Na+ + NO3-) + H2O + CO2

Bước 6: Gạch bỏ các ion giống nhau ở hai vế (ion lặp lại).
Ta thấy ion Na+ và ion NO3- xuất hiện ở cả hai vế.
Gạch bỏ chúng:
H+ + ~~NO3~~- + ~~Na+~~ + HCO3- -> ~~Na+~~ + ~~NO3~~- + H2O + CO2

Bước 7: Viết phương trình ion rút gọn.
Các ion còn lại ở hai vế chính là phương trình ion rút gọn.
H+ + HCO3- -> H2O + CO2

Vậy, kết quả cho câu a là:
Phương trình phân tử: HNO3 + NaHCO3 -> NaNO3 + H2O + CO2
Phương trình ion rút gọn: H+ + HCO3- -> H2O + CO2

b. Phản ứng giữa Natri hydroxit (NaOH) và Amoni clorua (NH4Cl)

Bước 1: Xác định chất tham gia phản ứng.
Chúng ta có một bazơ mạnh NaOH và một muối amoni NH4Cl.

Bước 2: Dự đoán sản phẩm của phản ứng.
Phản ứng giữa bazơ mạnh và muối amoni thường tạo ra muối mới, nước và khí amoniac (NH3).
NaOH sẽ phản ứng với NH4Cl.
Ion Na+ từ NaOH sẽ kết hợp với ion Cl- từ NH4Cl tạo thành muối Natri clorua (NaCl).
Ion OH- từ NaOH sẽ kết hợp với ion NH4+ từ NH4Cl để tạo thành NH3 và H2O.

Bước 3: Viết phương trình phân tử.
Dựa vào dự đoán sản phẩm, ta có phương trình phân tử:
NaOH + NH4Cl -> NaCl + NH3 + H2O

Bước 4: Cân bằng phương trình phân tử.
Kiểm tra số nguyên tử của từng nguyên tố ở hai vế:
Vế trái: 1 Na, 1 O, 1 H, 1 N, 4 H, 1 Cl
Vế phải: 1 Na, 1 Cl, 1 N, 3 H, 2 H, 1 O
Số nguyên tử các nguyên tố đã bằng nhau ở hai vế.
Vậy phương trình phân tử đã cân bằng.

Bước 5: Viết phương trình ion rút gọn.
– NaOH là bazơ mạnh, phân li hoàn toàn thành ion Na+ và OH-:
NaOH -> Na+ + OH-
– NH4Cl là muối tan, phân li hoàn toàn thành ion NH4+ và Cl-:
NH4Cl -> NH4+ + Cl-
– NaCl là muối tan, phân li hoàn toàn thành ion Na+ và Cl-:
NaCl -> Na+ + Cl-
– NH3 là chất khí, không điện li.
– H2O là chất điện li yếu, không phân li.

Thay thế các chất điện li vào phương trình phân tử:
(Na+ + OH-) + (NH4+ + Cl-) -> (Na+ + Cl-) + NH3 + H2O

Bước 6: Gạch bỏ các ion giống nhau ở hai vế.
Ta thấy ion Na+ và ion Cl- xuất hiện ở cả hai vế.
Gạch bỏ chúng:
~~Na+~~ + OH- + NH4+ + ~~Cl-~~ -> ~~Na+~~ + ~~Cl-~~ + NH3 + H2O

Bước 7: Viết phương trình ion rút gọn.
OH- + NH4+ -> NH3 + H2O

Vậy, kết quả cho câu b là:
Phương trình phân tử: NaOH + NH4Cl -> NaCl + NH3 + H2O
Phương trình ion rút gọn: OH- + NH4+ -> NH3 + H2O

c. Phản ứng giữa Axit clohidric (HCl) và Đồng(II) hidroxit (Cu(OH)2)

Bước 1: Xác định chất tham gia phản ứng.
Chúng ta có axit mạnh HCl và một bazơ không tan Cu(OH)2.

Bước 2: Dự đoán sản phẩm của phản ứng.
Phản ứng giữa axit mạnh và bazơ không tan tạo ra muối mới và nước.
Axit HCl sẽ phản ứng với Cu(OH)2.
Ion H+ từ HCl sẽ kết hợp với nhóm OH- từ Cu(OH)2 tạo thành nước (H2O).
Ion Cl- từ HCl sẽ kết hợp với ion Cu2+ từ Cu(OH)2 tạo thành muối Đồng(II) clorua (CuCl2).

Bước 3: Viết phương trình phân tử.
Dựa vào dự đoán sản phẩm, ta có phương trình phân tử:
HCl + Cu(OH)2 -> CuCl2 + H2O

Bước 4: Cân bằng phương trình phân tử.
Kiểm tra số nguyên tử của từng nguyên tố ở hai vế:
Vế trái: 1 H, 1 Cl, 1 Cu, 2 O, 2 H
Vế phải: 1 Cu, 2 Cl, 2 H, 1 O
Ta thấy số nguyên tử H và Cl ở vế trái chưa bằng ở vế phải.
Để cân bằng, ta đặt hệ số 2 trước HCl:
2HCl + Cu(OH)2 -> CuCl2 + H2O
Kiểm tra lại:
Vế trái: 2 H, 2 Cl, 1 Cu, 2 O, 2 H (tổng cộng 4 H)
Vế phải: 1 Cu, 2 Cl, 2 H, 1 O
Vẫn chưa cân bằng.

Xem lại cách viết sản phẩm. Bazơ Cu(OH)2 có 2 nhóm OH-. Axit HCl có 1 H+. Vậy cần 2 phân tử HCl để trung hòa.
2HCl + Cu(OH)2 -> CuCl2 + 2H2O
Kiểm tra lại:
Vế trái: 2 H, 2 Cl, 1 Cu, 2 O, 2 H (tổng cộng 4 H) -> Sai! Ta đếm sai H.
Phân tử HCl có 1 H. Có 2 HCl -> 2 H.
Phân tử Cu(OH)2 có 2 nguyên tử H.
Tổng H ở vế trái là 2 + 2 = 4 H.
Vế phải: 2 H trong 2 phân tử H2O là 4 H.
Kiểm tra Cl: Vế trái có 2 Cl. Vế phải có 2 Cl.
Kiểm tra Cu: Vế trái có 1 Cu. Vế phải có 1 Cu.
Kiểm tra O: Vế trái có 2 O. Vế phải có 2 O.
Vậy phương trình phân tử đã cân bằng.

Bước 5: Viết phương trình ion rút gọn.
– HCl là axit mạnh, phân li hoàn toàn thành ion H+ và Cl-:
HCl -> H+ + Cl-
– Cu(OH)2 là bazơ không tan, không phân li thành ion trong dung dịch.
– CuCl2 là muối tan, phân li hoàn toàn thành ion Cu2+ và Cl-:
CuCl2 -> Cu2+ + 2Cl-
– H2O là chất điện li yếu, không phân li.

Thay thế các chất điện li vào phương trình phân tử:
2(H+ + Cl-) + Cu(OH)2 -> (Cu2+ + 2Cl-) + 2H2O

Bước 6: Gạch bỏ các ion giống nhau ở hai vế.
Ta thấy ion Cl- xuất hiện ở cả hai vế.
Gạch bỏ chúng:
2H+ + 2~~Cl-~~ + Cu(OH)2 -> Cu2+ + 2~~Cl-~~ + 2H2O

Bước 7: Viết phương trình ion rút gọn.
2H+ + Cu(OH)2 -> Cu2+ + 2H2O

Vậy, kết quả cho câu c là:
Phương trình phân tử: 2HCl + Cu(OH)2 -> CuCl2 + 2H2O
Phương trình ion rút gọn: 2H+ + Cu(OH)2 -> Cu2+ + 2H2O

d. Phản ứng giữa Magie sulfat (MgSO4) và Bari hidroxit (Ba(OH)2)

Bước 1: Xác định chất tham gia phản ứng.
Chúng ta có muối MgSO4 tan và bazơ Ba(OH)2 tan.

Bước 2: Dự đoán sản phẩm của phản ứng.
Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch xảy ra khi tạo thành chất kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu.
Trong trường hợp này, MgSO4 và Ba(OH)2 đều tan. Chúng ta sẽ xét khả năng tạo kết tủa.
Ion Mg2+ từ MgSO4 có thể kết hợp với ion OH- từ Ba(OH)2 tạo thành Magie hidroxit (Mg(OH)2). Mg(OH)2 là bazơ không tan.
Ion Ba2+ từ Ba(OH)2 có thể kết hợp với ion SO4^2- từ MgSO4 tạo thành Bari sulfat (BaSO4). BaSO4 là muối không tan.
Do có sự hình thành cả hai chất kết tủa Mg(OH)2 và BaSO4, phản ứng sẽ xảy ra. Tuy nhiên, để viết phương trình chính xác, ta cần xác định sản phẩm chính. Cả hai đều là kết tủa. Ta viết cả hai sản phẩm.

Bước 3: Viết phương trình phân tử.
Dựa vào dự đoán sản phẩm, ta có phương trình phân tử:
MgSO4 + Ba(OH)2 -> Mg(OH)2 + BaSO4

Bước 4: Cân bằng phương trình phân tử.
Kiểm tra số nguyên tử của từng nguyên tố ở hai vế:
Vế trái: 1 Mg, 1 S, 4 O, 1 Ba, 2 O, 2 H
Vế phải: 1 Mg, 2 O, 2 H, 1 Ba, 1 S, 4 O
Số nguyên tử các nguyên tố đã bằng nhau ở hai vế.
Vậy phương trình phân tử đã cân bằng.

Bước 5: Viết phương trình ion rút gọn.
– MgSO4 là muối tan, phân li hoàn toàn thành ion Mg2+ và SO4^2-:
MgSO4 -> Mg2+ + SO4^2-
– Ba(OH)2 là bazơ tan, phân li hoàn toàn thành ion Ba2+ và OH-:
Ba(OH)2 -> Ba2+ + 2OH-
– Mg(OH)2 là bazơ không tan, không phân li thành ion trong dung dịch.
– BaSO4 là muối không tan, không phân li thành ion trong dung dịch.

Thay thế các chất điện li vào phương trình phân tử:
(Mg2+ + SO4^2-) + (Ba2+ + 2OH-) -> Mg(OH)2 + BaSO4

Bước 6: Gạch bỏ các ion giống nhau ở hai vế.
Không có ion nào giống nhau xuất hiện ở cả hai vế.

Bước 7: Viết phương trình ion rút gọn.
Mg2+ + SO4^2- + Ba2+ + 2OH- -> Mg(OH)2 + BaSO4

Vậy, kết quả cho câu d là:
Phương trình phân tử: MgSO4 + Ba(OH)2 -> Mg(OH)2 + BaSO4
Phương trình ion rút gọn: Mg2+ + SO4^2- + Ba2+ + 2OH- -> Mg(OH)2 + BaSO4

Các em thân mến, qua các ví dụ vừa rồi, thầy/cô hy vọng các em đã hiểu rõ cách viết phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn. Chú ý xác định đúng chất điện li mạnh, yếu và các chất kết tủa, khí để viết đúng phương trình ion rút gọn nhé! Hãy luyện tập thêm nhiều bài tập tương tự để thành thạo hơn nữa. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy/cô nhé!