Phương trình hóa học là gì?
Phương trình hóa học(pthh) có thể được định nghĩa là một đại diện của một phản ứng hóa học bằng cách sử dụng các công thức hóa học, dấu hiệu, chất xúc tác và chiều phản ứng.
Nó được tạo ra bởi Jean Beguin vào năm 1615. Pthh là sự thể hiện ngắn gọn của một phản ứng hóa học giữa các chất tham gia phản ứng với sự tác động của điều kiện (nhiệt, chất xúc tác…) và chất tạo thành phản ứng.
Các thành phần của một phương trình hóa học
Chất phản ứng, ký hiệu và sản phẩm là điều kiện bắt buộc trong pthh, nhiệt độ, chất xúc tác và các yếu tố khác có thể có hoặc không.
Là những chất ban đầu tham gia vào một pthh. Có thể có 1 hoặc nhiều chất cùng tham gia để tạo thành 1 hoặc nhiều sản phẩm khác nhau trong 1 phương trình phản ứng (ptpu) hóa học. Chất phản ứng nằm bên trái pthh.
Ví dụ phản ứng tạo thành muối hóa học có pt sau:
Trong đó chất tham gia phản ứng là Na và Cl.
Là chất tạo thành từ 1 hoặc nhiều pthh. Có thể có 1 hoặc nhiều sản phẩm tạo thành từ một pthh, các sản phẩm cũng đa dạng như chất vô cơ, hữu cơ, chất khí, nước… Sản phẩm tạo thành nằm bên phải pthh.
Ví dụ phản ứng hóa học giữa axit nitrit và kẽm sẽ tạo thành các sản phẩm sau:
HNO3 + Zn → Zn(NO3)2 + 2NO2 + H2O
Các sản phẩm của phản ứng trên là nước, kẽm nitrat( Một loại muối nitrat) và khí No2.
Thuốc thử là các hợp chất hóa học, được sử dụng để tăng tốc độ phản ứng hoặc kích hoạt phản ứng xảy ra. Nó được đặt hoặc ký hiệu phía trên biểu tượng mũi tên của phương trình hóa học. Các loại thuốc thử thông dụng như thuốc tím( KMnO4), nước Brom, Fe2O3…
Chất xúc tác có thể là nhiệt độ, ánh sáng mặt trời. Một số phản ứng hóa học cần điều kiện trên mới sảy ra phản ứng hoàn toàn.
Ví dụ phản ứng giữa axetilen và H2 với chất xúc tác là niken, nhiệt độ 150 ºC sẽ tạo thành ethena.
Tùy vào từng phương trình phản ứng mà chiều của phản ứng sẽ khác nhau, trong phương trình hóa học có 2 loại chiều phản ứng sau:
Phản ứng một chiều
Là phản ứng sảy ra hoàn toàn, các chất tham gia phản ứng biến đổi hoàn toàn thành các sản phẩm khác nhau. Và không sảy ra trường hợp sản phẩm chuyển ngược lại thành các chất tham gia phản ứng. Ký hiệu phản ứng một chiều là →
Phản ứng thuận nghịch
Trong nhiều trường hợp sản phẩm tạo thành có thể phản ứng ngược lại để tạo thành các chất đã tham gia phản ứng trước đó. Ký hiệu là ⇌.
Chiều mũi tên từ trái sang phải là chiều phản ứng thuận.
Chiều mũi tên từ phải sang trái là chiều phản ứng nghịch.
Trong hóa học thì phản ứng thuận nghịch phổ biến hơn phản ứng một chiều.
Phương trình hóa học có thể không cân bằng hoặc cân bằng. Điều kiện cân bằng là số lượng các chất tham gia phản ứng phải bằng các sản phẩm tạo thành phản ứng. Nếu các ion có mặt, tổng các điện tích dương và âm ở cả hai phía của mũi tên cũng phải bằng nhau.
Các pha cũng được gọi là trạng thái vật lý. Đó là mô tả của pha như chất rắn (s), chất lỏng (l), khí (g) và dung dịch nước (aq) trong cả chất phản ứng và sản phẩm. Chúng được viết bằng dấu ngoặc đơn và thường được ghi trong chất phản ứng hóa học tương ứng, được biểu thị bằng các ký hiệu.
Cách viết một phương trình hóa học
Để viết được một phương trình hóa học cụ thể các bạn cần nắm vững những bước sau:
Trong một pthh, các chất phản ứng được viết ở bên trái và các sản phẩm tạo thành được viết ở bên phải.
Các hệ số bên cạnh các chất tham gia phản ứng và sản phẩm cho biết số mol của một chất được tạo thành hoặc sử dụng trong phản ứng hóa học.
Các chất phản ứng và sản phẩm được phân tách bằng một mũi tên 1 chiều hoặc 2 chiều.
Các pthh nên chứa thông tin về các tính chất trạng thái của sản phẩm và chất phản ứng, cho dù dung dịch nước (hòa tan trong nước – aq), chất rắn, chất lỏng (l) hoặc khí (g).
Nếu có chất xúc tác hay điều kiện ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng thì các bạn nên ghi rõ phía trên hoặc dưới dấu mũi tên.
Các loại phương trình hóa học cơ bản
Tùy vào các chất tham gia, chất xúc tác và điều kiện, chúng ta có thể phân loại phương trình phản ứng thành các dạng chính sau:
Phương trình phản ứng oxi hóa khử
Đây là dạng phương trình hóa học phổ biến và thường xuất hiện trong các kỳ thi quan trọng. Phản ứng oxi hóa khử có các đặc điểm sau:
Chất khử: Là chất có khả năng nhường electron.
Chất oxi hóa: Là chất có khả năng nhận thêm electron.
Điều kiện: Chất tham gia phản ứng phải tồn tại đồng thời chất khử và chất oxi hóa.
Ví dụ minh họa:
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O
3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3+ 8SO2
Phương trình phản ứng trao đổi
Loại phản ứng này trái ngược hoàn toàn với phương trình oxi hóa khử, các hợp chất tham gia phản ứng chỉ trao đổi thành phần cấu tạo mà không làm thay đổi chỉ số oxi hóa.
Có 4 loại phản ứng trao đổi chính gồm: 1. Phản ứng trao đổi giữa 2 loại muối với nhau
Các muối tham gia phản ứng phải là chất tan và sản phẩm tạo thành phản ứng phải có chất kết tủa hoặc bay hơi.
Ví dụ: BaCl2 + CuSO4 → BaSO4 + CuCl2
2. Phản ứng trao đổi giữa axit và bazơ
Phản ứng xảy ra mà không cần bất kỳ điều kiện về chất tham gia và chất tạo thành phản ứng.
Ví dụ: HCl + NaOH → NaCl+ H20
3. Phản ứng trao đổi giữa axit và muối
Khi axit tác dụng với muối thì sản phẩn tạo thành từ phản ứng này là muối mới và axit mới. Chất tạo thành phải tồn tại 1 sản phẩm kết tủa hoặc bay hơi.
Ví dụ: H2SO4 + ZnCl2 → ZnSO4 + 2HCl
4. Phản ứng trao đổi giữa bazơ và muối
Sản phẩm tạo thành là muối mới và bazơ mới.
Ví dụ: 2NaOH + ZnCl2 → 2NaCl + Zn(OH)2
Phương trình hóa học cung cấp thông tin về các chất tham gia và tạo thành một phản ứng hóa học. Vì vậy bạn cần hiểu rõ và viết chính xác để giải quyết đúng các dạng bài tập trong hóa học vô cơ hoặc hữu cơ nha.