“Nước chảy bèo trôi”, cuộc sống cũng như một phương trình hóa học vậy, luôn cần sự cân bằng để mọi thứ diễn ra hài hòa, thuận lợi. Bạn có bao giờ trăn trở với những con số, những nguyên tố hóa học trong phương trình hóa học? Bạn muốn chinh phục môn Hóa học một cách ngoạn mục? Nắm vững cách làm cân bằng phương trình hóa học chính là chìa khóa giúp bạn mở toang cánh cửa bước vào thế giới kỳ diệu của các nguyên tử và phân tử.
Ngay từ thời trung học, cô giáo dạy Hóa của tôi – cô Lan, một người phụ nữ nhỏ nhắn nhưng vô cùng tâm huyết với nghề – đã từng nói: “Muốn học tốt Hóa học, trước hết phải nắm vững cách cân bằng phương trình hóa học. Đó là nền tảng, là linh hồn của môn học này.” Lời dạy của cô đến nay tôi vẫn còn ghi nhớ và áp dụng.
Phương trình hóa học là gì mà “ghê gớm” vậy?
Trước khi “nhảy” vào tìm hiểu cách cân bằng phương trình hóa học, chúng ta hãy cùng nhau ôn lại khái niệm cơ bản về phương trình hóa học nhé!
Phương trình hóa học giống như một “bản đồ” chỉ dẫn cho chúng ta biết:
- Chất tham gia (hay chất phản ứng): là những chất ban đầu tham gia vào phản ứng hóa học, được biểu diễn ở phía bên trái của mũi tên.
- Chất sản phẩm: là những chất mới được tạo thành sau phản ứng hóa học, được biểu diễn ở phía bên phải của mũi tên.
- Số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố được bảo toàn trong phản ứng hóa học.
Ví dụ: Phản ứng giữa khí Hidro (H2) và khí Oxi (O2) tạo thành nước (H2O) có thể được biểu diễn bằng phương trình hóa học sau:
H2 + O2 → H2O Tuy nhiên, phương trình trên chưa cân bằng. Để cân bằng phương trình này, ta cần thêm hệ số thích hợp trước mỗi chất tham gia và sản phẩm sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế là bằng nhau.
“Bật mí” cách làm cân bằng phương trình hóa học đơn giản, dễ hiểu
Có rất nhiều phương pháp cân bằng phương trình hóa học, nhưng dưới đây là hai phương pháp phổ biến và dễ áp dụng nhất:
1. Phương pháp thử và sai: Đơn giản, hiệu quả cho người mới bắt đầu
Phương pháp thử và sai, đúng như tên gọi của nó, dựa vào việc thử và điều chỉnh hệ số trước các chất trong phương trình hóa học cho đến khi số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau.
Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học sau:
Fe + O2 → Fe2O3Bước 1: Quan sát phương trình và xác định nguyên tố nào có số nguyên tử chưa bằng nhau ở hai vế.
Ở đây, ta thấy số nguyên tử Fe và O ở hai vế chưa bằng nhau.
Bước 2: Thử thêm hệ số trước các chất để cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố.
- Ta thấy vế phải có 2 nguyên tử Fe, trong khi vế trái chỉ có 1. Vậy ta thêm hệ số 2 trước Fe ở vế trái:
2Fe + O2 → Fe2O3- Tiếp tục, ta thấy vế phải có 3 nguyên tử O, trong khi vế trái chỉ có 2. Do đó, ta thêm hệ số 3/2 trước O2 ở vế trái:
2Fe + 3/2 O2 → Fe2O3Bước 3: Loại bỏ hệ số phân số bằng cách nhân cả hai vế của phương trình với mẫu số chung của các hệ số phân số (ở đây là 2):
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3Vậy là ta đã cân bằng xong phương trình hóa học!
2. Phương pháp đại số: Nâng cao, áp dụng cho phương trình phức tạp
Phương pháp đại số sử dụng các biến số để biểu diễn hệ số trước mỗi chất trong phương trình hóa học. Sau đó, ta thiết lập và giải hệ phương trình để tìm ra giá trị của các biến số này.
Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học sau:
C3H8 + O2 → CO2 + H2OBước 1: Gán các biến số a, b, c, d lần lượt cho hệ số trước C3H8, O2, CO2 và H2O:
aC3H8 + bO2 → cCO2 + dH2OBước 2: Thiết lập hệ phương trình dựa trên nguyên tắc bảo toàn nguyên tố:
- Carbon (C): 3a = c
- Hidro (H): 8a = 2d
- Oxi (O): 2b = 2c + d
Bước 3: Giải hệ phương trình để tìm ra giá trị của a, b, c, d. Ta có thể sử dụng phương pháp thế, phương pháp cộng đại số hoặc bất kỳ phương pháp nào bạn thấy thuận tiện.
Giải hệ phương trình, ta được: a = 1, b = 5, c = 3, d = 4.
Bước 4: Thay các giá trị tìm được vào phương trình ban đầu:
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2OVậy là ta đã cân bằng xong phương trình hóa học bằng phương pháp đại số!
Một số lưu ý khi cân bằng phương trình hóa học
- Hệ số trong phương trình hóa học phải là các số nguyên dương và tối giản.
- Không được tự ý thay đổi chỉ số của các nguyên tố trong công thức hóa học của chất tham gia hay sản phẩm.
- Kiểm tra lại phương trình sau khi cân bằng để đảm bảo số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế là bằng nhau.
Kết luận
“Có công mài sắt, có ngày nên kim”. Việc học tập cũng vậy, cần có sự kiên trì, nhẫn nại và không ngừng trau dồi. Hy vọng rằng bài viết này đã cung cấp cho bạn những kiến thức bổ ích về cách làm cân bằng phương trình hóa học. Hãy luyện tập thường xuyên để thành thạo kỹ năng này và “rinh” về cho mình điểm số cao trong các bài kiểm tra Hóa học nhé!