Phản ứng hóa học FE2O3 + CO = Fe + CO2 thuộc phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất sẽ có trong bài viết của Trường Cao Đẳng Kiên Giang dưới đây.
1. Cân bằng phản ứng hoá học
Fe2O3 + CO = Fe + CO2
Cân bằng phản ứng hóa học: Fe2O3 +3CO → 2Fe + 3CO2
Chất oxi hóa: Fe2O3, chất khử: CO
Quá trình oxi hóa: C+2→C+4+2e
Quá trình khử: Fe+3+3e→Fe0
2. Các phương pháp cân bằng phương trình hóa học
2.1. Phương pháp cân bằng phương trình hóa học theo nguyên tử nguyên tố
Đây là cách cân bằng phương trình hóa học đơn giản nhất mà các em có thể dễ dàng áp dụng. Nếu làm nhiều, các em có thể chỉ nhìn là biết được đáp án với cách cân bằng này.
Các bước cân bằng theo nguyên tử nguyên tố gồm:
– Bước 1: Viết lại phương trình dưới dạng nguyên tử riêng biệt như H2, O2,…
– Bước 2: Lập luận số nguyên tử theo thành phần của chất sản phẩm
– Bước 3: Viết lại đúng bản chất của các chất tham gia
Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học sau: P + O2 → P2O5
– Ta viết: P + O → P2O5.
– Lập luận: Để tạo thành 1 phân tử P2O5, ta cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử O, do đó 2P + 5O → P2O5.
– Phân tích: Phân tử oxi luôn tồn tại gồm 2 nguyên tử, nếu ta lấy 5 phân tử oxi tức là số nguyên tử oxi tăng lên gấp 2 thì số nguyên tử P và số nguyên tử P2O5 cũng tăng lên gấp 2, tức là 4 nguyên tử P và 2 phân tử P2O5.
– Cuối cùng, ta có: 4P + 5O2 → 2P2O5.
2.2. Cân bằng PTHH bằng phương pháp chẵn – lẻ
Có thể thấy, nếu một phương trình đã được cân bằng thì tổng số nguyên tử của một nguyên tố ở vế trái sẽ bằng với vế phải. Chính vì vậy, nếu số nguyên tử nguyên tố này ở vế trái là số chẵn thì tổng số nguyên tử nguyên tố đó ở vế phải cũng là số chẵn. Khi đó, nếu số nguyên tử nguyên tố ở vế trái là số lẻ thì số nguyên tử nguyên tố bên vế trái phải được nhân đôi lên. Sau đó, ta sẽ cân bằng tiếp các hệ số còn lại.
Ví dụ: Cân bằng phương trình: FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2
– Xét thấy, ở vế trái hiện đang có 2 nguyên tử oxi, tức là nguyên tử O2 luôn chẵn với bất kỳ hệ số nào. Trong khi ở vế phải, oxi trong SO2 chẵn nhưng trong F2O3 thì lẻ, do đó chúng ta cần nhân đôi số nguyên tử oxi trong Fe2O3 lên.
– Sau đó, cân bằng thêm các hệ số còn lại, ta được: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 11O2
2.3. Phương pháp cân bằng PTHH theo nguyên tố tiêu biểu
Để có thể cân bằng phương trình hóa học theo cách này, các em cần nắm được thế nào là nguyên tố tiêu biểu. Nguyên tố tiêu biểu là nguyên tố có những đặc điểm sau:
– Có mặt ít nhất trong phương trình phản ứng
– Có liên quan giá tiếp đến nhiều chất trong phản ứng
– Số nguyên tử chưa cân bằng
Phương pháp cân bằng phương trình hóa học theo nguyên tố tiêu biểu thực hiện như sau:
– Bước 1: Chọn nguyên tố tiêu biểu dựa theo các đặc điểm trên
– Bước 2: Bắt đầu cân bằng nguyên tố tiêu biểu trước
– Bước 3: Cân bằng các nguyên tố còn lại
Ví dụ: Cân bằng phương trình sau: KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
– Ta chọn nguyên tố tiêu biểu trong phản ứng là oxi.
– Bắt đầu cân bằng nguyên tố oxi: Xét thấy vế trái có 4O, vế phải có 1O, do vậy ta lấy bội chung là 4, hệ số cân bằng lúc này là KMnO4 → 4H2O.
– Tiếp đến, xem xét và cân bằng các phân tử còn lại, ta được:
KMnO4 + 8HCl -> KCl + MnCl2 + 5/2Cl2 + 4H2O
2.4. Phương pháp cân bằng phương trình hóa học bằng cân bằng ion – electron
Bản chất của phương pháp cân bằng ion – electron dựa trên sự cân bằng khối lượng và cân bằng điện tích giữa các chất tham gia phản ứng. Phương pháp này được sử dụng nhiều để cân bằng phương trình diễn ra trong môi trường axit, bazơ hoặc là nước. Các em thực hiện các bước như sau:
Bước 1: Xác định nguyên tố thay đổi số oxi hóa và viết các bán phản ứng oxi hóa – khử.
Bước 2: Cân bằng bán phản ứng.
Bước 3: Nhân hai phương trình với hệ số tương ứng để thăng bằng electron.
Bước 4: Viết phương trình ion đầy đủ bằng cách cộng gộp hai bán phản ứng.
Bước 5: Cân bằng phương trình hóa học dựa trên hệ số của phương trình ion.
Ví dụ: Cân bằng phương trình: Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+ H2O
Bước 1: Xác định nguyên tố thay đổi số oxi hóa và viết các bán phản ứng oxi hóa – khử.
Cu + H+ + NO3– → Cu2+ + 2NO3– + NO + H2O
Cu0 → Cu2+
NO → NO3–
Bước 2: Cân bằng bán phản ứng.
Cu → Cu2+ + 2e
NO3– + 4H+ + 3e → NO + 2H2O
Bước 3: Nhân hai phương trình với hệ số tương ứng để thăng bằng electron.
3 x Cu → Cu2+ + 2e
2 x NO3– + 4H+ + 3e → NO + 2H2O
Bước 4: Viết phương trình ion đầy đủ bằng cách cộng gộp hai bán phản ứng.
3Cu++8H++2NO3−→3Cu2++2NO↑+4H2O
Bước 5: Cân bằng phương trình hóa học dựa trên hệ số của phương trình ion.
3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O
2.5. Phương pháp cân bằng phương trình hóa học theo trình tự kim loại – phi kim
Một cách cân bằng phương trình hóa học đơn giản mà các em có thể dễ dàng thực hiện là cân bằng theo trình tự kim loại → phi kim → hidro → oxi
Ví dụ: Cân bằng phương trình phản ứng: CuFeS2 + O2 → CuO + Fe2O3 + SO2
– Ta thấy, nguyên tử Cu đã cân bằng 2 vế nên sẽ bắt đầu cân bằng kim loại Fe, tiêp theo cân bằng lại Cu, S rồi tới O.
– Sau đó nhân đôi hệ số, ta được phương trình như sau:
4CuFeS2 + 13O2 → 4CuO + 2Fe2O3 + 8SO2
3. Bài tập cân bằng phương trình hóa học
Bài tập 1: Cân bằng các phương trình hóa học cơ bản sau:
1. P + O2P2O5
2. Na + O2 Na2O
3. Al2(SO4)3 + Ba(NO3)2 → Al(NO3)3 + BaSO4↓
Đáp án và hướng dẫn giải:
1. P + O2 → P2O5
Với bài tập này, ta áp dụng các bước sau:
Bước 1: Cân bằng Oxi theo phương pháp chẵn lẻ:
– Số Oxi ở vế phải là số lẻ, nên ta nhân 2 vào phân tử P2O5, để số nguyên tử Oxi ở 2 vế bằng nhau, ta nhân 5 vào phân tử Oxi ở vế trái. Đạt được cân bằng Oxi.
Bước 2: Cân bằng nguyên tố còn lại – cân bằng P:
Nhân 4 vào nguyên tố P ở vế phải, hoàn thành PTHH sau:
4P + 5O2 → 2P2O5
2. Na + O2 Na2O
Áp dụng các bước:
Bước 1: Cân bằng Oxi
– Nhân 2 vào trước phân tử Na2O ở vế phải để số Oxi ở 2 vế bằng nhau.
Bước 2: Cân bằng Natri:
– Đối với kim loại Natri, ta nhân 4 trước nguyên tử Natri ở vế phải nhằm bảo toàn Natri ở hai vế.
Bước 3: Hoàn thành PTHH:
4Na + O2 2Na2O
3. Al2(SO4)3 + Ba(NO3)2 → Al(NO3)3 + BaSO4↓
Với bài tập này, ta áp dụng phương pháp đại số:
Bước 1: Đặt ẩn cho các hệ số:
aAl2(SO4)3 + bBa(NO3)2 → cAl(NO3)3 + dBaSO4↓
Bước 2: Cân bằng các hệ số dưới dạng các hệ phương trình chứa ẩn theo định luật bảo toàn khối lượng:
– Xét nguyên tử Al, ta có: 2a = c (1)
– Xét nhóm SO4, ta có: 3a = d (2)
– Xét nguyên tử Ba, ta có: b = d (3)
– Xét nhóm NO3, ta có: 2b =3c (4)
Bước 3: Giải hệ phương trình vừa lập và tìm các hệ số:
Chọn c =2. Từ (1), (2), (4) ta tìm được: a = = 1; b = = 3; d = 3a= 3
Bước 4: Thay các hệ số vừa tìm được vào phương trình ban đầu, ta được một phương trình hóa học đã cân bằng.
Al2(SO4)3 + 3Ba(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3BaSO4↓
Bài tập 2: Cân bằng các phương trình hóa học sau:
1. FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2
2. FexOy+ H2 → Fe + H2O
Hướng dẫn giải:
1. FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2
– Số nguyên tử Oxi ở vế phải là lẻ, nên ta nhân 2 trước phân tử Fe2O3. Lúc đó, ta có:
FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + SO2
– Nhân 4 ở vế trái, được phương trình đã cân bằng Fe:
4FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + SO2
– Cân bằng S ở 2 vế bằng cách nhân 8 vào phân tử SO2 ở vế phải, ta được:
4FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
– Cuối cùng, cân bằng Oxi, ta có phương trình đã cân bằng tất cả nguyên tử ở 2 vế:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
2. FexOy+ H2 → Fe + H2O
Sử dụng phương pháp cân bằng chẵn lẻ, ta có:
Bước 1: Cân bằng Oxi ở 2 vế: Nhân y vào phân tử nước chứa Oxi ở vế phải.
Bước 2: Cân bằng 2 nguyên tố còn lại:
– Cân bằng H: Nhân y vào nguyên tố H ở vế trái
– Cân bằng Fe: Nhân x vào nguyên tử Sắt (Fe) ở vế phải.
Bước 3: Hoàn thành PTHH: FexOy + yH2 → xFe + yH2O
Như vậy trên đây là toàn bộ thông tin về Fe2O3 + CO = Fe + CO2 – Cân bằng phản ứng hoá học mà Công ty Trường Cao Đẳng Kiên Giang muốn gửi đến quý khách mang tính tham khảo. Nếu quý khách còn vướng mắc về vấn đề trên hoặc mọi vấn đề pháp lý khác, quý khách hãy vui lòng liên hệ trực tiếp với chúng tôi qua Luật sư tư vấn pháp luật trực tuyến theo số điện thoại 1900.6162 để được Luật sư tư vấn pháp luật trực tiếp qua tổng đài kịp thời hỗ trợ và giải đáp mọi thắc mắc.
Nếu quý khách cần báo giá dịch vụ pháp lý thì quý khách có thể gửi yêu cầu báo phí dịch vụ đến địa chỉ email: [email protected] để nhận được thông tin sớm nhất! Rất mong nhận được sự hợp tác và tin tưởng của quý khách! Trường Cao Đẳng Kiên Giang xin trân trọng cảm ơn!
