Cân bằng phương trình Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + N2O + H2O

Phương trình hóa học chương trình lớp 11 — chuyên đề Oxi hóa khử.

Hoặc thử:
✓Phương trình đã cân bằng
8Al + 30HNO3 →loãng 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
Oxi hóa – khử
📝Lời giải từng bước
1

Liệt kê các nguyên tố tham gia phản ứng

Các nguyên tố có mặt trong phương trình: Al, H, N, O.
2

Đếm số nguyên tử ban đầu (chưa có hệ số)

Khi chưa thêm hệ số (tức tất cả hệ số = 1), số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế:
Nguyên tốVế tráiVế phảiCân bằng?
Al11✓
H12✗
N15✗
O311✗

Nếu số nguyên tử của một nguyên tố ở hai vế chưa bằng nhau, ta cần thêm hệ số phù hợp để cân bằng. Lưu ý: chỉ được thay đổi hệ số (số đứng trước công thức), không bao giờ thay đổi chỉ số (số nhỏ ở dưới ký hiệu).

3

Chọn thứ tự cân bằng

Mẹo: nên cân bằng các nguyên tố xuất hiện ở ít công thức nhất trước, và để H, O cân bằng cuối cùng (vì chúng thường xuất hiện ở nhiều công thức và H₂O ở vế sản phẩm dễ điều chỉnh).

Thứ tự cân bằng đề xuất: Al → N → H → O.

4

Cân bằng nguyên tố Al

Đếm số nguyên tử Al ở hai vế (với hệ số đã chọn):
  • Vế trái: 8×1 = 8 = 8 nguyên tử Al
  • Vế phải: 8×1 = 8 = 8 nguyên tử Al

✓ Nguyên tố Al đã cân bằng.

5

Cân bằng nguyên tố N

Đếm số nguyên tử N ở hai vế (với hệ số đã chọn):
  • Vế trái: 30×1 = 30 = 30 nguyên tử N
  • Vế phải: 8×3 = 24 + 3×2 = 6 = 30 nguyên tử N

✓ Nguyên tố N đã cân bằng.

6

Cân bằng nguyên tố H

Đếm số nguyên tử H ở hai vế (với hệ số đã chọn):
  • Vế trái: 30×1 = 30 = 30 nguyên tử H
  • Vế phải: 15×2 = 30 = 30 nguyên tử H

✓ Nguyên tố H đã cân bằng.

7

Cân bằng nguyên tố O

Đếm số nguyên tử O ở hai vế (với hệ số đã chọn):
  • Vế trái: 30×3 = 90 = 90 nguyên tử O
  • Vế phải: 8×9 = 72 + 3×1 = 3 + 15×1 = 15 = 90 nguyên tử O

✓ Nguyên tố O đã cân bằng.

✓

Kết quả cuối cùng

Phương trình đã cân bằng:

8Al + 30HNO3 →loãng 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
⚛Bảng kiểm tra nguyên tử

Kiểm tra định luật bảo toàn nguyên tố: số nguyên tử của mỗi nguyên tố phải bằng nhau ở hai vế.

Nguyên tốVế tráiVế phảiCân bằng
Al88✓
H3030✓
N3030✓
O9090✓
ℹThông tin phản ứng
  • Oxi hóa – khử: Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố, có sự cho/nhận electron.
  • Điều kiện: loãng

Tóm tắt phương trình

  • Phương trình chưa cân bằng: Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + N2O + H2O
  • Phương trình đã cân bằng: 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
  • Loại phản ứng: Oxi hóa – khử
  • Các nguyên tố tham gia: Al (Nhôm), H (Hiđro), N (Nitơ), O (Oxi)
  • Chương trình: lớp 11, Oxi hóa khử
  • Điều kiện phản ứng: loãng

Phân tích loại phản ứng

Phản ứng Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + N2O + H2O được phân loại là phản ứng oxi hóa – khử. Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố, có sự cho/nhận electron.

Mẹo nhớ và lưu ý cân bằng

  • Bước 1: Đếm số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế. Bắt đầu cân bằng từ nguyên tố xuất hiện ít nhất, hoặc kim loại, rồi đến phi kim, cuối cùng là H và O.
  • Bước 2: Chỉ được thay đổi hệ số (số trước công thức), không được thay đổi chỉ số (số nhỏ trong công thức). Nếu đổi chỉ số sẽ thành chất khác.
  • Bước 3: Sau khi cân bằng, rút gọn các hệ số về tỉ lệ nguyên dương nhỏ nhất. Tổng số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau.
  • Phản ứng oxi hóa khử: Nên dùng phương pháp thăng bằng electron — xác định số oxi hóa thay đổi, cân bằng số electron cho-nhận, sau đó cân bằng các nguyên tố không có sự thay đổi số oxi hóa.
  • Có ngoặc đơn: Nhớ nhân chỉ số ngoài ngoặc với từng chỉ số bên trong khi đếm nguyên tử. Ví dụ Al2(SO4)3 có 2 Al, 3 S, 12 O.

Các phương trình tương tự

Học sinh có thể tham khảo thêm các phương trình liên quan dùng chung nguyên liệu hoặc sản phẩm:

H2 + O2 -> H2O
Phản ứng nổ giữa hiđro và oxi tạo nước, ứng dụng trong pin nhiên liệu.
H2 + CuO -> Cu + H2O
Hiđro khử đồng(II) oxit để tạo đồng kim loại — phản ứng cơ bản trong luyện kim.
Al + O2 -> Al2O3
Lớp Al₂O₃ này bảo vệ nhôm khỏi bị ăn mòn thêm.
H2O -> H2 + O2
Điện phân nước là phương pháp công nghiệp sản xuất khí H₂ và O₂.
Na + H2O -> NaOH + H2
Phản ứng mãnh liệt tạo dung dịch kiềm và khí H₂.
K + H2O -> KOH + H2
Ca + H2O -> Ca(OH)2 + H2
Al + HCl -> AlCl3 + H2
Phản ứng cơ bản giữa kim loại và axit, tạo muối và giải phóng H₂.

Tài liệu tham khảo

Câu hỏi thường gặp

Cân bằng phương trình Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + N2O + H2O như thế nào?
Phương trình Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + N2O + H2O được cân bằng bằng phương pháp ma trận, kết quả: 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O. Tổng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau, tuân thủ định luật bảo toàn khối lượng.
Phản ứng Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + N2O + H2O thuộc loại phản ứng nào?
Phản ứng này thuộc loại Oxi hóa – khử. Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố, có sự cho/nhận electron.
Điều kiện để phản ứng Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + N2O + H2O xảy ra là gì?
Phản ứng Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + N2O + H2O xảy ra với điều kiện: loãng.
Phương trình Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + N2O + H2O thường gặp trong chương trình nào?
Đây là phương trình hóa học thuộc chương trình lớp 11, chuyên đề Oxi hóa khử.