PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG ION-ELECTRON

PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG ION-ELECTRON

        Phương pháp ion-electron là phương pháp bán phản ứng (nửa phản ứng) dựa trên sự cân bằng khối lượng và cân bằng điện tích giữa các chất tham gia phản ứng mà không cần tính theo số oxi hóa. Để cân bằng phương trình phản ứng oxh khử theo phương pháp ion-electron ta làm như sau:

I.       Các bước cân bằng theo phương pháp ion-electron

Xét phản ứng: Al + HNO₃      ->       Al(NO₃)₃ + N₂O + H₂O

Bước 1: Viết chất khử, chất oxh và những sản phẩm phản ứng (các nửa phản ứng)

                        Al      ->    Al ³⁺     (1)

                        2NO₃   ->     N₂O  (2)

Bước 2: Ta cân bằng điện tích và khối lượng.

              Thêm vào nửa phản ứng (1) 3e để cân bằng điện tích.

                Al       ->      Al ³⁺  + 3e  

              Thêm vào nửa phản ứng (2): Vì 2NO₃ khi tạo thành N₂O mất đi 5 oxi, 5 oxi này đã chuyển trong nước. Vậy 2 ion NO₃ phải cần 10H⁺ để tạo thành 5H₂O

            2NO₃  +  10H^{+       ->}       N₂O + 5H₂O

            Để cân bằng điện tích 2 vế ta phải thêm vào nửa phản ứng 8e.

         2NO₃  +  10H⁺  + 8e    ->     N₂O  + 4H₂O

Bước 3:  Cân bằng electron

     8x       Al    ->    Al ³⁺  + 3e  

     3x       2NO₃  +  10H⁺  + 8e    ->    N₂O  + 5H₂O

Bước 4:  Cộng 2 nửa phản ứng có nhân thêm hệ số cân bằng

8Al + 2NO₃ + 30H⁺    ->   8Al³⁺ +  3N₂O + 15H₂O

Bước 5:  Chuyển phương trình ion thành phương trình phân tử theo các hệ số đã có ở trên.

8Al + 30HNO_{3        ->}    8Al(NO₃)₃  + 3N₂O  + 15H₂O

II.    Các lưi ý khi cân bằng theo phương pháp ion-electron

1. Phản ứng có axit tham gia:      

       Vế nào thừa oxi thì thêm H⁺ tạo nước hay vế nào thiếu oxi thì thêm nước vào tạo H⁺.

VD: KMnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄     ->    MnSO₄ + KNO₃ + K₂SO₄  + H₂O

               NO₂     ->     NO₃

    Ta thấy vế phải thừa 1 oxi nên phải thêm 1H₂O vào vế trái và giải phóng ra 2H⁺

            NO₂  + H₂O    ->    NO₃  + 2H⁺ 

    Để cân bằng điện tích 2 vế ta phải thêm 2e vào vế trái.

          NO₂  + H₂O + 2e     ->       NO₃  + 2H⁺ 

       2. Phản ứng có bazơ tham gia:      

   Vế nào thừa oxi thì thêm H₂O tạo OH^- hay vế nào thiếu oxi thì thêm OH^- vào tạo H₂O

VD: NaCrO₂ + Br₂  + NaOH   ->     Na₂CrO₃ + NaBr  + H₂O

      CrO₂^-      ->      CrO₄^2-

  Ta thấy vế phải thiếu 2 oxi nê phải thêm  4OH^- vào vế trái và giải phóng ra 2H₂O

      CrO₂^-  +  4OH^-      ->     CrO₄^2-  + 2H₂O

   Để cân bằng điện tích 2 vế ta phải thêm 3e vào vế trái

      CrO₂^-  +  4OH^-  + 3e      ->      CrO₄^2- + 2H₂O

      3. Phản ứng có nước tham gia

  Nếu sẩn phẩm sau phản ứng có axit tạo thành ta cân bằng theo phản ứng có axit tham gia.

  Nếu sẩn phẩm sau phản ứng có bazơ tạo thành ta cân bằng theo phản ứng có bazơ tham gia.