các công thức hoá học cần nhớ và 11 phương pháp cân bằng phản ứng

Một số công thức Hóa học nên nhớ
Đơn vị cacbon:
- Số avôgađrô:
- Công thức tính khối lượng mol, số mol, khối lượng, thể
tích:
+ĐKTC:
Tỉ khối hơi (d) của chất A đối với chất B(đo cùng điều
kiện V,T,P)
- Khối lượng riêng D:
1/ Đối với chất khí ( hỗn hợp 2 khí)
- KhốI lượng mol trung bình của 1 lít hõn hợp khí ở đktc:
- Khối lượng trung bình của 1 mol hỗn hợp khí ở đktc :
Hoặc:
(n là tổng số mol khí trong hh)
Hoặc:
(x là % của khí thứ nhất)
Hoặc:
2. Đối với chất lỏng:
MTB của hh luôn nằm trong khoảng khối lượng mol
phân tử của các chất thành phần trong hỗn
hợp :
- Hỗn hợp 2 chất A, B có và có thành phần %
theo số mol là a% và b%, khoảng xác định số mol của
hh là:
3. Khối lượng mol trung bình của một hỗn hợp
KL mol trung bình của một hh là khối lượng của 1 mol
hh đó:
(*)
Trong đó:
+ là số gam của hh
+ là tổng số mol của hh

+ là khối lượng mol của các chất trong hỗn
hợp.
+ là số mol tương ứng của các chất
Tính chất:
Đối với chất khí vì tỉ lệ với số mol nên (*) được viết lại
thành:
(**)
Từ (*)(**) ta suy ra: (***)
Trong đó, là thành phần % số mol hoặc thể tích
(nếu hh khí) tương ứng của các chất và được lấy theo
số thập phân, nghĩa là 100% tương ứng với x=1, 50%
tương ứng với x=0,5
Chú ý: Nếu hh chỉ gồm có hai chất có khối lượng mol
tương ứng M1 và M2 thì các công thức (*)(**) và (***)
được viết dưới dạng
Trong đó là số mol, thể tích , thành phần % về
sốm ol hoặc thể tích (hh khí) của chất thứ nhất M1. ta
thường chọn M1>M2
Nhận xét: Nếu số mol ( hoặc thể tích ) hai chất bằng
nhau thì :
===========================================
======= ===================
Công thức tính chương độ tan, nồng độ dung dịch:
- Công thức tính độ tan:
- Công thức tính nồng độ phần trăm:
* Mối liên hệ giữa độ tan của một chất và nồng độ phần
trăm dung dịch bão hòa của chất đó ở một nhiệt độ xác
định:
Công thức tính nồng độ mol/l :
Trong đó:

+ : là khối lượng chất tan (đv: gam)
+ : là khối lượng dung môi (đv: gam)
+ : là khố lượng dung dịch (đv: gam)
+V là thể tích dung dịch ( đơn vị : lít hoặc ml)
+D là khối lượng riêng của dung dịch (đv: g/ml)
+M là khối lượng mol của chất (đv: gam)
+ S là độ tan của một chất ở nhiệt độ xác định (đv:g)
+ Cpt nồng độ phần trăm của 1 chất trong dung dịch (đv:
%)
+ là nồng độ mol/l của 1 chất trong dung dịch (đv:
mol/l hay M)
11 phương pháp cân bằng phản ứng hoá học
1. Phương pháp nguyên tử nguyên tố:
Đây là một phương pháp khá đơn giản. Khi cân bằng ta cố ý
viết các đơn chất khí (H
2
, O
2
, C1
2
, N
2
…) dưới dạng nguyên tử
riêng biệt rồi lập luận qua một số bước.
Ví dụ: Cân bằng phản ứng P + O
2
–> P
2
O
5

Ta viết: P + O –> P
2
O
5
Để tạo thành 1 phân tử P
2
O
5
cần 2 nguyên tử P và 5 nguyên tử
O:
2P + 5O –> P
2
O
5
Nhưng phân tử oxi bao giờ cũng gồm hai nguyên tử, như vậy
nếu lấy 5 phân tử oxi tức là số nguyên tử oxi tăng lên gấp 2 thì
số nguyên tử P và số phân tử P
2
O
5
cũng tăng lên gấp 2, tức 4
nguyên tử P và 2 phân tử P
2
O
5
.
Do đó: 4P + 5O
2
–> 2P
2

O
5
2. Phương pháp hóa trị tác dụng: (7)
Hóa trị tác dụng là hóa trị của nhóm nguyên tử hay nguyên tử
của các nguyên tố trong chất tham gia và tạo thành trong
PUHH.
Áp dụng phương pháp này cần tiến hành các bước sau:
+ Xác định hóa trị tác dụng:
II – I III – II II-II III – I
BaCl
2
+ Fe
2
(SO
4
)
3
–> BaSO
4
+ FeCl
3
Hóa trị tác dụng lần lượt từ trái qua phải là:
II – I – III – II – II – II – III – I
Tìm bội số chung nhỏ nhất của các hóa trị tác dụng:
BSCNN(1, 2, 3) = 6
+ Lấy BSCNN chia cho các hóa trị ta được các hệ số:
6/II = 3, 6/III = 2, 6/I = 6
Thay vào phản ứng:
3BaCl
2

+ Fe
2
(SO
4
)
3
–> 3BaSO
4
+ 2FeCl
3
Dùng phương pháp này sẽ củng cố được khái niệm hóa trị,
cách tính hóa trị, nhớ hóa trị của các nguyên tố thường gặp.
3. Phương pháp dùng hệ số phân số:
Đặt các hệ số vào các công thức của các chất tham gia phản
ứng, không phân biệt số nguyên hay phân số sao cho số
nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau. Sau đó khử
mẫu số chung của tất cả các hệ số.
Ví dụ: P + O
2
–> P
2
O
5
+ Đặt hệ số để cân bằng: 2P + 5/2O
2
–> P
2
O
5
+ Nhân các hệ số với mẫu số chung nhỏ nhất để khử các phân

số. Ỏ đây nhân 2.
2.2P + 2.5/2O
2
–> 2P
2
O
5
hay 4P + 5O
2
–> 2P
2
O
5
4. Phương pháp “chẵn – lẻ”:
Một phản ứng sau khi đã cân bằng thì số nguyên tử của một
nguyên tố ở vế trái bằng số nguyên tử nguyên tố đó ở vế phải.
Vì vậy nếu số nguyên tử của một nguyên tố ở một vế là số
chẵn thì số nguyên tử nguyên tố đó ở vế kia phải chẵn. Nếu ở
một công thức nào đó số nguyên tử nguyên tố đó còn lẻ thì
phải nhân đôi.
Ví dụ: FeS
2
+ O
2
–> Fe
2
O
3
+ SO
2

Ở vế trái số nguyên tử O
2
là chẵn với bất kỳ hệ số nào. Ở vế
phải, trong SO
2
oxi là chẵn nhưng trong Fe
2
O
3
oxi là lẻ nên phải
nhân đôi. Từ đó cân bằng tiếp các hệ số còn lại.
2Fe
2
O
3
–> 4FeS
2
–> 8SO
2
® 11O
2
Đó là thứ tự suy ra các hệ số của các chất. Thay vào PTPU ta
được:
4FeS
2
+ 11O
2
–> 2Fe
2
O

3
+ 8SO
2
5. Phương pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất:
Chọn nguyên tố có mặt ở nhiều hợp chất nhất trong phản ứng
để bắt đầu cân bằng hệ số các phân tử.
Ví dụ: Cu + HNO
3
–>Cu(NO
3
)
2
+ NO + H
2
O
Nguyên tố có mặt nhiều nhất là nguyên tố oxi, ở vế phải có 8
nguyên tử, vế trái có 3. Bội số chung nhỏ nhất của 8 và 3 là 24,
vậy hệ số của HNO
3
là 24 /3 = 8
Ta có 8HNO
3
–> 4H
2
O ® 2NO (Vì số nguyên tử N ở vế trái
chẵn)
3Cu(NO
3
)
2

–> 3Cu
Vậy phản ứng cân bằng là:
3Cu + 8HNO
3
–> 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
6. Phương pháp cân bằng theo “nguyên tố tiêu biểu”:
Nguyên tố tiêu biểu là nguyên tố có đặc điểm sau:
+ Có mặt ít nhất trong các chất ở phản ứng đó.
+ Liên quan gián tiếp nhất đến nhiều chất trong phản ứng.
+ Chưa thăng bằng về nguyên tử ở hai vế.
Phương pháp cân bằng này tiến hành qua ba bước:
a. Chọn nguyên tố tiêu biểu.
b. Cân bằng nguyên tố tiêu biểu.
c. Cân bằng các nguyên tố khác theo nguyên tố này.
Ví dụ: KMnO
4
+ HCl –> KCl + MnCl
2
+ Cl
2
+ H
2
O
a. Chọn nguyên tố tiêu biểu: O

b. Cân bằng nguyên tố tiêu biểu: KMnO
4
–> 4H
2
O
c. Cân bằng các nguyên tố khác:
+ Cân bằng H: 4H
2
O –> 8HCl
+ Cân bằng Cl: 8HCl –> KCl + MnCl
2
+ 5/2Cl
2
Ta được:
KMnO4 + 8HCl –> KCl + MnCl2 + 5/2Cl
2
+ 4H
2
O
Sau cùng nhân tất cả hễ số với mẫu số chung ta có:
2KMnO
4
+ 16HCl –> 2KCl + 2MnCl
2
+ 5Cl
2
+ 8H
2
O
7. Phương pháp cân bằng theo trình tự kim loại – phi kim:

Theo phương pháp này đầu tiên cân bằng số nguyên tử kim
loại, sau đến phi kim và cuối cùng là H, sau cùng đưa các hệ số
đã biết để cân bằng nguyên tử O.
Ví dụ 1. NH
3
+ O
2
–> NO + H
2
O
Phản ứng này không có kim loại, nguyên tử phi kim N đã cân
bằng. Vậy ta cân bằng luôn H:
2NH
3
–> 3H
2
O (Tính BSCNN, sau đó lấy BSCNN chia cho các
chỉ số để được các hệ số)
+ Cân bằng N: 2NH
3
–> 2NO
+ Cân bằng O và thay vào ta có:
2NH
3
+ 5/2O
2
–> 2NO + 3H
2
O
Cuối cùng nhân các hệ số với mẫu số chung nhỏ nhất:

4NH
3
+ 5O
2
–> 4NO + 6H
2
O
Ví dụ 2. CuFeS
2
+ O
2
® CuO + Fe
2
O
3
+ SO
2
Hoàn toàn tương tự như trên. Do nguyên tử Cu đã cân bằng,
đầu tiên ta cân bằng Fe, tiếp theo cân bằng theo thứ tự
Cu –> S –> O rồi nhân đôi các hệ số:
4CuFeS
2
+ 13O
2
–> 4CuO + 2Fe
2
O
3
+ 8SO
2

8. Phương pháp cân bằng phản ứng cháy của chất hữu cơ:
a. Phản ứng cháy của hidrocacbon:
Nên cân bằng theo trình tự sau:
- Cân bằng số nguyên tử H. Lấy số nguyên tử H của
hidrocacbon chia cho 2, nếu kết quả lẻ thì nhân đôi phân tử
hidrocacbon, nếu chẵn thì để nguyên.
- Cân bằng số nguyên tử C.
- Cân bằng số nguyên tử O.
Tự lấy ví dụ nghen.
b. Phản ứng cháy của hợp chất chứa O.
Cân bằng theo trình tự sau:
- Cân bằng số nguyên tử C.
- Cân bằng số nguyên tử H.
- Cân bằng số nguyên tử O bằng cách tính số nguyên tử O ở
vế phải rồi trừ đi số nguyên tử O có trong hợp chất. Kết quả thu
được đem chia đôi sẽ ra hệ số của phân tử O2. Nếu hệ số đó lẻ
thì nhân đôi cả 2 vế của PT để khử mẫu số.
9. Phương pháp xuất phát từ bản chất hóa học của phản
ứng:
Phương pháp này lập luận dựa vào bản chất của phản ứng để
cân bằng.
Ví dụ: Fe
2
O
3
+ CO –> Fe + CO
2
Theo phản ứng trên, khi CO bị oxi hóa thành CO2 nó sẽ kết
hợp thêm oxi. Trong phân tử Fe
2

O
3
có 3 nguyên tử oxi, như
vậy đủ để biến 3 phân tử CO thành 3 phân tử CO
2
. Do đó ta
cần đặt hệ số 3 trước công thức CO và CO
2
sau đó đặt hệ số 2
trước Fe:
Fe
2
O
3
+ 3CO –> 2Fe + 3CO
2
10. Phương pháp cân bằng electron:
Đây là phương pháp cân bằng áp dụng cho các phản ứng oxi
hóa khử. Bản chất của phương trình này dựa trênm nguyên tắc
Trong một phản ứng oxi hóa – khử, số electron do chất khử
nhường phải bằng số electron do chất oxi hóa thu.
Việc cân bằng qua ba bước:
a. Xác định sự thay đổi số oxi hóa.
b. Lập thăng bằng electron.
c. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn
lại.
Ví dụ. Cân bằng phản ứng:
FeS + HNO
3
–> Fe(NO

3
)
3
+ N
2
O + H
2
SO
4
+ H
2
O
a. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:
Fe
+2
–> Fe
+3
S
-2
–> S
+6
N
+5
–> N
+1
(Viết số oxi hóa này phía trên các nguyên tố tương ứng)
b. Lập thăng bằng electron:
Fe
+2
–> Fe

+3
+ 1e
S
-2
–> S
+6
+ 8e
FeS –> Fe
+3
+ S
+6
+ 9e
2N
+5
+ 8e –> 2N
+1
–> Có 8FeS và 9N2O.
c. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn
lại:
8FeS + 42HNO
3
–> 8Fe(NO
3
)
3
+ 9N
2
O + 8H
2
SO

4
+ 13H
2
O
Ví dụ 2. Phản ứng trong dung dịch bazo:
NaCrO
2
+ Br
2
+ NaOH –> Na
2
CrO
4
+ NaBr
CrO
2-
+ 4OH
-
–> CrO
4
2-
+ 2H
2
O + 3e x2
Br2 + 2e –> 2Br
-
x3
Phương trình ion:
2CrO
2-

+ 8OH
-
+ 3Br2 –> 2CrO4
2-
+ 6Br
-
+ 4H2O
Phương trình phản ứng phân tử:
2NaCrO
2
+ 3Br
2
+ 8NaOH –> 2Na
2
CrO
4
+ 6NaBr + 4H
2
O
Ví dụ 3. Phản ứng trong dung dịch có H
2
O tham gia:
KMnO
4
+ K
2
SO
3
+ H
2

O –> MnO
2
+ K
2
SO
4
MnO
4-
+ 3e + 2H
2
O –> MnO
2
+ 4OH
-
x2
SO
3
2-
+ H2O –> SO4
2-
+ 2H+ + 2e x3
Phương trình ion:
2MnO
4-
+ H
2
O + 3SO
3
2-
–> 2MnO

2
+ 2OH
-
+ 3SO
4
2-
Phương trình phản ứng phân tử:
2KMnO
4
+ 3K
2
SO
3
+ H
2
O –> 2MnO
2
+ 3K
2
SO
4
+ 2KOH
11. Phương pháp cân bằng đại số:
Dùng để xác định hệ số phân tử của chất tham gia và thu được
sau phản ứng hoá học, ta coi hệ số là các ẩn số và kí hiệu
bằng các chữ cái a, b, c, d… rồi dựa vào mối tương quan giữa
các nguyên tử của các nguyên tố theo định luật bảo toàn khối
lượng để lập ra một hệ phương trình bậc nhất nhiều ẩn số. Giải
hệ phương trình này và chọn các nghiệm là các số nguyên
dương nhỏ nhất ta sẽ xác định được hệ số phân tử của các

chất trong phương trình phản ứng hoá học.
Ví dụ: Cân bằng phản ứng:
Cu + HNO
3
–> Cu(NO
3
)
2
+ NO + H
2
O
Kí hiều các hệ số phải tìm là các chữ a, b, c, d, e và ghi vào
phương trình ta thu được:
aCu + bHNO
3
–> cCu(NO
3
)
2
+ dNO + eH
2
O
+ Xét số nguyên tử Cu: a = c (1)
+ Xét số nguyên tử H: b = 2e (2)
+ Xét số nguyên tử N: b = 2c + d (3)
+ Xét số nguyên tử O: 3b = 6c + d + e (4)
Ta được hệ phương trình 5 ẩn và giải như sau:
Rút e = b/2 từ phương trình (2) và d = b – 2c từ phương trình
(3) và thay vào phương trình (4):
3b = 6c + b – 2c + b/2

=> b = 8c/3
Ta thấy để b nguyên thì c phải chia hết cho 3. Trong trường
hợp này để hệ số của phương trình hoá học là nhỏ nhất ta cần
lấy c = 3. Khi đó: a = 3, b = 8, d = 2, e = 4
Vậy phương trình phản ứng trên có dạng:
3Cu + 8HNO
3
–> 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
Ở ví dụ trên trong phương trình hoá học có 5 chất (Cu, HNO
3
,
Cu(NO
3
)
2
, NO, H
2
O) và 4 nguyên tố (Cu, H, N, O) khi lập hệ
phương trình đại số để cân bằng ta được một hệ 4 phương
trình với 5 ẩn số. Hay nói một cách tổng quát, ta có n ẩn số và
n – 1 phương trình.
Như vậy khi lập một hệ phương trình đại số để cân bằng một
phương trình hoá học, nếu có bao nhiêu chất trong phương
trình hoá học thì có bấy nhiêu ẩn số và nếu có bao nhiêu

nguyên tố tạo nên các hợp chất đó thì có bấy nhiêu phương
trình.