Lớp 8

Cân bằng phương trình, hiệu suất phản ứng

Chọn hệ số để số nguyên tử mỗi nguyên tố bằng nhau ở hai vế; dùng phương trình cân bằng tính lượng sản phẩm lí thuyết rồi so sánh với thực tế.

1 THCS 2 THPT 3 Đại học 4 Nâng cao 5 Nghiên cứu

Trực giácTrực giác: hạt và sự biến đổi

Công thức nấu ăn giữ tỉ lệ: tăng gấp đôi khẩu phần phải nhân mọi nguyên liệu, không đổi công thức. Hệ số hoá học cũng biểu thị tỉ lệ số hạt như vậy.

Trước và sau phản ứng đều có 2 nguyên tử N và 6 nguyên tử H. Chỉ với 3 H₂ cho mỗi N₂ thì không nguyên tử nào bị thừa — đó là tỉ lệ cân bằng.

Phổ thôngPhổ thông: mô hình và quy tắc

Định nghĩa: Ý chính

Phương trình cân bằng có số nguyên tử mỗi nguyên tố bằng nhau ở hai vế. Hiệu suất bằng lượng sản phẩm thực tế chia lượng lí thuyết rồi nhân 100%.

Cân bằng bằng cách đổi hệ số, không đổi chỉ số: đổi H₂O thành H₂O₂ là đổi chất. Cuối cùng rút về tỉ lệ số nguyên tối giản.

Các bước cân bằng phương trình
Bước	Việc cần làm
1	Đếm số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế
2	Điều chỉnh từng hệ số
3	Sau mỗi thay đổi, kiểm tra lại mọi nguyên tố
4	Rút về tỉ lệ số nguyên tối giản

\eta=\frac{m_{\mathrm{actual}}}{m_{\mathrm{theoretical}}}\times100\%

Ví dụ: Ví dụ có lời giải

Cân bằng Fe + O₂ → Fe₂O₃.

Lời giải

Phương trình hệ số nguyên tối giản là 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃; mỗi vế có bốn Fe và sáu O.

Ví dụ: Ví dụ thứ hai

Cân bằng Al + O₂ → Al₂O₃.

Lời giải

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ — mỗi vế có 4 Al và 6 O.

Với $\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}$ , mỗi vế có 4 H và 2 O. Nếu tính được 18 g nước nhưng thu 15 g, hiệu suất là $15/18\times100\%=83,3\%$ .

Với phản ứng có oxygen và hydrogen, cân bằng một cách nhất quán — ưu tiên nguyên tố xuất hiện trong ít công thức nhất. Kết thúc phải kiểm tra mọi nguyên tố ở hai vế đều khớp.

Ví dụ: Ví dụ tính toán / vận dụng

Trong thí nghiệm, 4,0 g H₂ phản ứng với O₂ dư thu được 32,4 g H₂O. Tính hiệu suất phản ứng.

Lời giải

n(H₂) = 4,0 / 2,0 = 2,0 mol. Lí thuyết n(H₂O) = 2,0 mol, nên m(lí thuyết) = 2,0 × 18,0 = 36,0 g. Hiệu suất = (32,4 / 36,0) × 100% = 90,0%.