Cân bằng phương trình Fe3O4 + CO -> Fe + CO2

Phản ứng luyện gang trong lò cao — CO khử oxit sắt từ.

Hoặc thử:
✓Phương trình đã cân bằng
Fe3O4 + 4CO →t° 3Fe + 4CO2
Trao đổi
Ứng dụng: Phản ứng luyện gang trong lò cao — CO khử oxit sắt từ.
📝Lời giải từng bước
1

Liệt kê các nguyên tố tham gia phản ứng

Các nguyên tố có mặt trong phương trình: Fe, O, C.
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?
Fe31✗
O52✗
C11✓

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: Fe → C → O.

4

Cân bằng nguyên tố Fe

Đếm số nguyên tử Fe ở hai vế (với hệ số đã chọn):
  • Vế trái: 3 = 3 = 3 nguyên tử Fe
  • Vế phải: 3×1 = 3 = 3 nguyên tử Fe

✓ Nguyên tố Fe đã cân bằng.

5

Cân bằng nguyên tố C

Đếm số nguyên tử C ở hai vế (với hệ số đã chọn):
  • Vế trái: 4×1 = 4 = 4 nguyên tử C
  • Vế phải: 4×1 = 4 = 4 nguyên tử C

✓ Nguyên tố C đã cân bằng.

6

Cân bằng nguyên tố O

Đếm số nguyên tử O ở hai vế (với hệ số đã chọn):
  • Vế trái: 4 = 4 + 4×1 = 4 = 8 nguyên tử O
  • Vế phải: 4×2 = 8 = 8 nguyên tử O

✓ Nguyên tố O đã cân bằng.

✓

Kết quả cuối cùng

Phương trình đã cân bằng:

Fe3O4 + 4CO →t° 3Fe + 4CO2
⚛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
Fe33✓
O88✓
C44✓
ℹThông tin phản ứng
  • Trao đổi: Phản ứng trao đổi là phản ứng giữa hai hợp chất, trong đó chúng trao đổi nguyên tử/nhóm nguyên tử cho nhau.
  • Điều kiện: t°

Tóm tắt phương trình

  • Phương trình chưa cân bằng: Fe3O4 + CO -> Fe + CO2
  • Phương trình đã cân bằng: Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2
  • Loại phản ứng: Trao đổi
  • Các nguyên tố tham gia: Fe (Sắt), O (Oxi), C (Cacbon)
  • Chương trình: lớp 12, Kim loại
  • Điều kiện phản ứng: t°

Phân tích loại phản ứng

Phản ứng Fe3O4 + CO -> Fe + CO2 được phân loại là phản ứng trao đổi. Phản ứng trao đổi là phản ứng giữa hai hợp chất, trong đó chúng trao đổi nguyên tử/nhóm nguyên tử cho nhau.

Ứng dụng thực tế của phản ứng

Phản ứng luyện gang trong lò cao — CO khử oxit sắt từ.

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.

Các phương trình tương tự

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

Fe + O2 -> Fe2O3
Đây là phản ứng gỉ sắt diễn ra trong tự nhiên khi sắt tiếp xúc với không khí ẩm.
Fe + O2 -> Fe3O4
Phản ứng tạo oxit sắt từ (Fe₃O₄) khi đốt sắt trong oxi.
C + O2 -> CO2
Phản ứng cháy hoàn toàn của cacbon — cơ chế tạo khí CO₂ trong tự nhiên và công nghiệp.
C + O2 -> CO
Khi đốt cacbon trong điều kiện thiếu oxi sẽ tạo khí CO — độc, không màu, không mùi.
Fe + HCl -> FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2
Phản ứng giữa sắt và axit sunfuric loãng — quan trọng trong điều chế muối sắt(II).
CaCO3 + HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O
Phản ứng giữa đá vôi và axit HCl — tạo ra khí CO₂ sủi bọt.
Na2CO3 + HCl -> NaCl + CO2 + H2O

Tài liệu tham khảo

Câu hỏi thường gặp

Cân bằng phương trình Fe3O4 + CO -> Fe + CO2 như thế nào?
Phương trình Fe3O4 + CO -> Fe + CO2 được cân bằng bằng phương pháp ma trận, kết quả: Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2. Tổng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau, tuân thủ định luật bảo toàn khối lượng.
Phản ứng Fe3O4 + CO -> Fe + CO2 thuộc loại phản ứng nào?
Phản ứng này thuộc loại Trao đổi. Phản ứng trao đổi là phản ứng giữa hai hợp chất, trong đó chúng trao đổi nguyên tử/nhóm nguyên tử cho nhau.
Điều kiện để phản ứng Fe3O4 + CO -> Fe + CO2 xảy ra là gì?
Phản ứng Fe3O4 + CO -> Fe + CO2 xảy ra với điều kiện: t°.
Phương trình Fe3O4 + CO -> Fe + CO2 thường gặp trong chương trình nào?
Đây là phương trình hóa học thuộc chương trình lớp 12, chuyên đề Kim loại.
Phản ứng Fe3O4 + CO -> Fe + CO2 có ứng dụng gì trong thực tế?
Phản ứng luyện gang trong lò cao — CO khử oxit sắt từ.