Cách để Viết phương trình ion rút gọn

Phương trình ion rút gọn là một phần quan trọng trong hóa học vì nó chỉ đại diện cho các phần tử bị thay đổi trong phản ứng hóa học. Chúng được sử dụng nhiều nhất trong phản ứng oxi hóa - khử, phản ứng trao đổi và phản ứng trung hòa axit - bazơ.^{[1]XNguồn nghiên cứu} Có ba bước cơ bản để viết phương trình ion rút gọn: cân bằng phương trình phân tử, chuyển thành phương trình ion đầy đủ (theo cách tồn tại của mỗi chất trong dung dịch), và sau cùng viết phương trình ion rút gọn.

Phần 1

Phần 1 của 2:

Tìm hiểu các thành phần của phương trình ion

Tải về bản PDF

1
Biết sự khác biệt giữa phân tử và hợp chất ion. Bước đầu tiên khi viết phương trình ion rút gọn là xác định các hợp chất ion trong phản ứng. Hợp chất ion là những chất phân li ra ion trong dung dịch nước và có điện tích.^{[2]XNguồn nghiên cứu} Hợp chất phân tử là hợp chất không bao giờ có điện tích. Chúng được tạo thành giữa hai phi kim và đôi khi được gọi là hợp chất cộng hóa trị.^{[3]XNguồn nghiên cứu}
- Hợp chất ion có thể được tạo thành giữa kim loại và phi kim, kim loại và ion đa nguyên tử, hoặc nhiều ion đa nguyên tử.
- Nếu bạn không biết chắc đó là hợp chất gì thì có thể tìm các nguyên tố trong hợp chất đó trên bảng tuần hoàn.^{[4]XNguồn nghiên cứu}
2
Nhận biết độ tan của hợp chất. Không phải hợp chất ion nào cũng tan được trong dung dịch nước, do đó không thể phân li thành ion. Bạn phải nhận biết độ tan của mỗi hợp chất trước khi tiến hành các bước còn lại của phương trình. Dưới đây là tóm tắt về các quy tắc của độ tan. Tìm một bảng tính tan để có thông tin chi tiết hơn và biết trường hợp ngoại lệ trong những quy tắc này.^{[5]XNguồn nghiên cứu}
- Thực hiện các quy tắc này theo trình tự nêu dưới đây:
- Tất cả muối Na⁺, K⁺, và NH₄⁺ đều tan.
- Tất cả muối NO₃^-, C₂H₃O₂^-, ClO₃^-, và ClO₄^- đều tan.
- Tất cả muối Ag⁺, Pb²⁺, và Hg₂²⁺ đều tan.
- Tất cả muối Cl^-, Br^-, và I^- đều tan.
- Tất cả muối CO₃^2-, O^2-, S^2-, OH^-, PO₄^3-, CrO₄^2-, Cr₂O₇^2-, và SO₃^2- đều tan (ngoại trừ vài trường hợp).
- Tất cả muối SO₄^2- đều tan (ngoại trừ vài trường hợp).
3
Xác định cation và anion trong hợp chất. Cation là ion dương trong hợp chất và thông thường là kim loại. Anion là ion âm trong hợp chất và là phi kim . Một số phi kim có thể tạo thành cation nhưng kim loại luôn luôn tạo thành cation.^{[6]XNguồn nghiên cứu}
- Ví dụ, trong NaCl, Na là cation mang điện tích dương vì nó là kim loại, còn Cl là anion mang điện âm vì nó là phi kim.
4
Nhận biết các ion đa nguyên tử trong phản ứng. Ion đa nguyên tử là những phân tử mang điện tích liên kết chặt chẽ với nhau và không bị phân li trong các phản ứng hóa học.^{[7]XNguồn nghiên cứu} Điều quan trọng là phải nhận ra các ion đa nguyên tử vì chúng có điện tích riêng và không phân li. Ion đa nguyên tử có thể mang điện tích dương hay âm.
- Nếu bạn đang học về hóa học phổ thông thì người ta thường yêu cầu phải nhớ một số ion đa nguyên tử phổ biến.
- Một số ion đa nguyên tử phổ biến là CO₃^2-, NO₃^-, NO₂^-, SO₄^2-, SO₃^2-, ClO₄^- và ClO₃^-.^{[8]XNguồn nghiên cứu}
- Ngoài ra bạn có thể tìm thấy nhiều ion khác trong sách hóa học hay trên internet.^{[9]XNguồn nghiên cứu}
Quảng cáo

Phần 2

Phần 2 của 2:

Viết phương trình ion rút gọn

Tải về bản PDF

1
Cân bằng phương trình phân tử. Trước khi viết phương trình ion rút gọn, bạn phải chắn chắn rằng phương trình phân tử đã được cân bằng. Để cân bằng phương trình, bạn thêm hệ số phía trước hợp chất sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố bằng nhau ở cả hai vế của phương trình.
- Viết số nguyên tử tạo thành mỗi hợp chất ở hai vế của phương trình.
- Thêm hệ số trước các nguyên tố không phải là oxi và hiđro để cân bằng mỗi vế.
- Cân bằng nguyên tử hiđro.
- Cân bằng nguyên tử oxi.
- Đếm lại số nguyên tử ở mỗi vế phương trình để chắn chắn chúng đã cân bằng.
- Ví dụ, Cr + NiCl₂ --> CrCl₃ + Ni được cân bằng thành 2Cr + 3NiCl₂ --> 2CrCl₃ + 3Ni.
2
Nhận biết trạng thái của hợp chất trong phương trình. Nhiều khi trong bài toán có các từ khóa để bạn biết được trạng thái của mỗi hợp chất. Có một số quy tắc giúp xác định trạng thái của một nguyên tố hay hợp chất.^{[10]XNguồn nghiên cứu}
- Nếu người ta không cung cấp trạng thái của nguyên tố thì bạn sử dụng trạng thái tìm được trên bảng tuần hoàn.
- Nếu hợp chất được gọi là dung dịch, bạn có thể viết nó là thể nước hoặc (dd).
- Nếu có nước trong phương trình, bạn phải xác định xem hợp chất ion có tan được trong nước không bằng cách sử dụng bảng tính tan.^{[11]XNguồn nghiên cứu} Nếu có độ tan cao, hợp chất sẽ ở thể nước (dd), nếu có độ tan thấp thì hợp chất sẽ ở thể rắn (r).
- Nếu không có nước, hợp chất ion ở thể rắn (r).
- Nếu bài toán viết là axit hoặc bazơ thì hợp chất ở thể nước (dd).
- Ví dụ, 2Cr + 3NiCl₂ --> 2CrCl₃ + 3Ni. Dạng nguyên tố của Cr và Ni ở trạng thái rắn. NiCl₂ và CrCl₃ là hợp chất ion tan, vì vậy chúng ở thể nước. Viết lại phương trình thành: 2Cr_(r) + 3NiCl_2(dd) --> 2CrCl_3(dd) + 3Ni_(r).
3
Xác định những hợp chất sẽ phân li (phân li thành cation và anion) trong dung dịch. Khi chất hay hợp chất phân li, nó sẽ phân li thành ion mang điện tích dương (cation) và ion mang điện tích âm (anion). Đây là các thành phần sẽ được cân bằng cuối cùng của phương trình ion rút gọn.
- Chất rắn, chất lỏng, chất khí, hợp chất phân tử, hợp chất ion có độ tan thấp, ion đa nguyên tử và axit yếu sẽ không bị phân li.
- Hợp chất ion có độ tan cao (sử dụng bảng tính tan) và axit mạnh sẽ ion hóa 100% (HCl_(dd), HBr_(dd), HI_(dd), H₂SO_4(dd), HClO_4(dd), và HNO_3(dd)).^{[12]XNguồn nghiên cứu}
- Lưu ý, mặc dù ion đa nguyên tử không phân li thêm nữa, nhưng nếu là thành phần cấu thành hợp chất đó thì chúng sẽ phân li khỏi hợp chất.
4
Tính điện tích của mỗi ion phân li từ hợp chất. Nhớ rằng kim loại sẽ tạo thành ion dương và phi kim sẽ tạo thành ion âm. Sử dụng bảng tuần hoàn để xác định điện tích của nguyên tố. Bạn cũng phải cân bằng điện tích của mỗi ion trong hợp chất.
- Trong ví dụ này, NiCl₂ phân li thành Ni²⁺ và Cl^- trong khi CrCl₃ phân li thành Cr³⁺ và Cl^-.
- Ni có điện tích 2+ vì Cl có điện tích là âm một nhưng có 2 nguyên tử. Do đó ta phải cân bằng 2 ion âm Cl. Cr có điện tích 3+, do đó ta phải cân bằng 3 ion âm Cl.
- Nhớ rằng các ion đa nguyên tử có điện tích riêng của nó.^{[13]XNguồn nghiên cứu}
5
Viết phương trình ion đầy đủ. Bất kì thứ gì phân li hoặc ion hóa (axit mạnh) đều phân tách thành hai ion riêng biệt. Trạng thái của chất vẫn là (dd), nhưng bạn phải đảm bảo phương trình vẫn cân bằng.
- Chất rắn, chất lỏng, chất khí, axit yếu và hợp chất ion có độ tan thấp không thay đổi trạng thái hoặc tách thành ion. Chúng ta giữ nguyên các chất này.
- Các chất phân tử sẽ phân tán trong dung dịch vì vậy trạng thái của chúng sẽ chuyển thành (dd). Ba trường hợp ngoại lệ không trở thành (dd) là: CH_4(k), C₃H_8(k), và C₈H_18(l).
- Tiếp tục với ví dụ trên, phương trình ion đầy đủ sẽ như sau: 2Cr_(r) + 3Ni²⁺_(dd) + 6Cl^-_(dd) --> 2Cr³⁺_(dd) + 6Cl^-_(dd) + 3Ni_(r). Khi Cl không có trong hợp chất, nó không phải là chất hai nguyên tử, vì vậy chúng ta nhân hệ số với số nguyên tử trong hợp chất để được 6 ion Cl ở cả hai vế của phương trình.
6
Loại bỏ ion cân bằng bằng cách triệt tiêu các ion giống nhau ở mỗi vế phương trình. Bạn chỉ có thể triệt tiêu nếu chúng hoàn toàn giống nhau ở cả hai vế (điện tích, số nguyên tử, v.v...). Viết lại phương trình mà không có các chất đã bị triệt tiêu.
- Sau khi hoàn thành ví dụ, ta có 6 ion cân bằng Cl^- có thể triệt tiêu ở mỗi vế. Phương trình ion rút gọn là 2Cr_(r) + 3Ni²⁺_(dd) --> 2Cr³⁺_(dd) + 3Ni_(r).
- Nếu bạn viết đúng thì tổng điện tích bên chất phản ứng phải bằng tổng điện tích bên sản phẩm trong phương trình ion rút gọn.
Quảng cáo