Hóa học lớp 8 - Bài 16 - Phương trình hóa học

Như đã được giới thiệu trong bài trước, phản ứng hóa học là quá trình biến đổi chất này thành chất khác cùng với những bài học trước đó như Công thức hóa học, Hóa trị . . . là những bài học sẽ giúp các em hoàn thiện bài Phương Trình Hóa Học đơn giản hơn rất nhiều.

Trước tiên, chúng ta phải biết được phương trình hóa học là gì đã đúng không các em ?

Phương trình hóa học hay còn được gọi là phương trình biểu diễn phản ứng hóa học là một phương trình gồm có 2 vế phân biệt bởi dấu mũi tên đánh theo chiều từ trái sang phải. Ở vế trái là chất tham gia phản ứng còn vế bên phải là chất tạo thành gọi là sản phẩm sau phản ứng.

Để đồng nhất các kí hiệu, người ta quy ước sử dụng công thức hóa học của các chất để biểu diễn một phản ứng hóa học qua phương trình. Bên cạnh đó, chúng ta sử dụng những hệ số đặt trước công thức hóa học đó để đảm bảo số nguyên tử tham gia phải bằng số nguyên tử sau phản ứng.

Phương trình hóa học đầu tiên được viết bời Jean Beguin vào năm 1615 trong ấn bản sách giáo khoa của ông. Phương trình hóa học được thể hiện còn thô sơ, các bạn hãy xem hình ảnh bên dưới về phương trình hóa học đầu tiên nhé.

I - Lập phương trình hóa học

1. Kiến thức cần có:

- Công thức hóa học
- Định nghĩa phương trình phản ứng

Trước tiên, chúng ta thường thấy rằng mọi phương trình hóa học đều được thiết lập qua lời nói, thể hiện trên giấy bút bằng chữ nên ta sẽ có được phương trình chữ của phản ứng hóa học. Sau đó, dựa vào công thức hóa học của các chất được gọi tên chúng ta sẽ được sơ đồ của phản ứng. Sau đó, chúng ta thiết lập cân bằng nguyên tử của mỗi nguyên tố trước và sau khi phản ứng kết thúc. Như vậy, chúng ta đã lập được phương trình hóa học rồi nhé.

2. Các bước lập phương trình hóa học

Để lập được phương trình hóa học, các bạn cần tiến hành 3 bước và 3 bước này sẽ được cụ thể hóa qua ví dụ sau đây.

Sắt tác dụng với oxi dư ở nhiệt độ cao tạo ra hợp chất sắt (III) oxit có công thức hóa học là Fe₂O₃
Bước 1: Lập phương trình chữ và viết sơ đồ của phản ứng
- Phương trình chữ của phản ứng hóa học sắt và oxi
Sắt + Oxi → Sắt (III) Oxit [Fe₂O₃]
- Sơ đồ của phản ứng thể hiện bằng công thức hóa học
Fe + O₂ → Fe₂O₃

Lưu ý: Khi các em làm quen việc lập phương trình, thì chúng ta không cần viết phương trình chữ nữa. Chúng ta viết luôn sơ đồ của phản ứng hóa học thể hiện qua công thức cho nhanh.

Bước 2: Cân bằng phản ứng là cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố.

Ta thấy, số nguyên tử của sắt và oxi ở cả 2 vế đều không bằng nhau do vậy ta phải thêm các hệ số vào trước công thức hóa học để cho số nguyên tử 2 bên cân bằng.

Tay nhận thấy rằng, số nguyên tử oxi lớn hơn số nguyên tử sắt nên ta sẽ cân bằng từ nguyên tố này trước nhé. Ta có số nguyên tử oxi ở phía bên trái là 2 còn số nguyên tử oxi ở phía bên phải là 3. Chúng ta tìm bội chung nhỏ nhất của 2 và 3 ở đây là 6.
Lấy bội chung nhỏ nhất chia cho số nguyên tử oxi ở mỗi bên đó chính là số hiệu cần đặt trước công thức hóa học của oxi hoặc hợp chất chứa oxi để cân bằng nguyên tử oxi ở mỗi bên.
Sau bước này ta sẽ được phương trình như sau: Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
Tiếp đó, ta thấy số nguyên tử của nguyên tố sắt bên phải là 4. Bên trái là 1 do vậy thêm số 4 vào công thức hóa học của Sắt là số nguyên tử ở hai vế phương trình đã cân bằng.
Sau khi cần bằng hoàn chỉnh phương trình trên ta được phương trình hóa học như sau: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃

Bước 3: Viết phương trình hóa học

4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
Lưu ý quan trọng:
- Ở phương trình hóa học, công thức hóa học còn thể hiện trạng thái của các chất do vậy chúng ta không viết 6O vì oxi ở dạng phân tử khí O₂
- Viết hệ số cân bằng cao bằng công thức hóa học của đơn chất hoặc hợp chất.
- Nếu trong hợp chất có các nhóm nguyên tử như -(OH), =(SO4), -(NO3) . . . thì chúng ta còi đây là một đơn vị để cân bằng.

II - Ý nghĩa của phương trình hóa học

Phương trình hóa học cho chúng ta biết được tỷ lệ về số nguyên tử, số phân tử giữa các chất trong một phản ứng hóa học. tỷ lệ này cũng chính là tỷ lệ hệ số mỗi chất trong phương trình.

Ở ví dụ trên, 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃ ta có thể nói như sau
Bốn nguyên tử sắt tác dụng với 3 phân tử khí oxi sẽ tạo thành 2 phân tử Sắt (III) oxit. Tỷ lệ: 4:3:2

III - Bài tập vận dụng

Bài số 01: Hoàn thành các phương trình hóa học sau:
- P + O2 → P2O5
- Fe + O2 → FeO
- Fe + O2 → Fe3O4
- Zn + HCl → ZnCl2 + H2
- H2 + O2 → H2O
- Na + H2O → NaOH + H2
- P2O5 + H2O → H3PO4
- CuO + H2 → Cu + H2O
Lưu ý:

- Sắt có nhiều hóa trị, ở phương trình trên ta coi có đủ điều kiện để phản ứng xảy ra.

- Tất cả điều kiện ở phản ứng trên là đủ để phản ứng hóa học xảy ra đúng như vậy. Mọi thắc mắc về điều kiện phản ứng xin vui lòng góp ý qua bình luận.

Tài liệu tham khảo:

- Sách giáo khoa hóa học lớp 8  - Nhà xuất bản giáo dục
- https://vi.wikipedia.org